101 pytań odnośnie projektowania wzmacniacza SE

[Dragon]

Dziękuję za odpowiedzi.

Zwiększyło to co prawda dwukrotnie dopuszczalny stały prąd magnesujący - ale zarazem dwukrotnie zmniejszyło dopuszczalną amplitudę napięcia sygnału dla najniższej częstotliwości roboczej

- nie wiedziałem o tym. Sama niska moc mi nie przeszkadza. Problem zaczyna się robić dlatego, bo dla jednej wartości napięcia sterującego lampy mocy (np. 4,2 V), dostaje nierównomiernie wzmocniony sygnał dla różnych częstotliwości.
Dla 4,2 V napięcia wejściowego mam dla np. 10 kHz - 10W, dla 1kHz - 7 W, dla 100Hz - 4,5 W.
Gdyby ten układ przenosił pasmo od powiedzmy 50 Hz do 18 kHz równomiernie, nawet dla mocy rzędu 5W, to nie przeszkadzałoby mi to.
Jak zauważyłem, zmniejszanie oporności wyjściowej lamp mocy nic nie daje. Istnieje na tą przypadłość inne lekarstwo, oprócz zwiększenia indukcyjności głównej transformatora?

przy czym celowe byłoby wówczas złożenie rdzenia bez szczeliny.

- rozumiem, że taki zabieg miałby zwiększyć indukcyjność główną?
Jeśli tak, to istnieje jakiś inny sposób na pozbycie się składowej stałej z sygnału, oprócz wysterowania stopnia w przeciw-fazie? A gdyby zastosować stałoprądowe sprzężenie zwrotne(oczywiście wtedy w grę wchodzą sprzężenia bezpośrednie)?

Pozdrawiam,
Dragon

[Marek7HBV]

I tu jest pies pogrzebany.Kolega dąży do wersji wzmacniacza pozbawionego transformatora głośnikowego-głównego problemu tego wątku.Temat był wielokrotnie wałkowany i próby podważenia teorii i praktyki z dziesiątek lat nie mają sensu.Transformator wyjściowy ma być dobrze wykonany,zgodnie z teorią i prawidłowo wykonanymi obliczeniami, bo inaczej żadne cuda-eskperymenty nie pomogą.Transformator to wiele kompromisów i jednocześnie duże wymagania co do staranności wykonania-90 procent trudności to zdobyć/zrobić dobre trafo.A te pozostałe 10 procent to reszta tj:obudowa ,lampy ,gniazda itd,itp. pozdrawiam M.

[Dragon]

Dziękuję za odpowiedzi.

Kolega dąży do wersji wzmacniacza pozbawionego transformatora głośnikowego-głównego problemu tego wątku.

- Nie wiem czy to przenośnia, ale chce oczywiście zrobić wzmacniacz z transformatorem głośnikowym

Wiadomo może komuś (choćby orientacyjnie) ile razy zwiększy się indukcyjność główna, po usunięciu szczeliny w TG 2,5?

Do tego mam inne ciekawe pytanie. Zawsze tu na forum spotykam się z krótkim wytłumaczeniem, że jedyną zaletą szczeliny w rdzeniu jest możliwość podmagnesowania rdzenia prądem stałym lamp mocy, a poza tym same wady. Jednak tutaj(https://pl.wikipedia.org/wiki/Szczelina_powietrzna) jest zaznaczona jedna z zalet szczeliny:

Ponieważ wprowadzenie szczeliny powoduje wzrost ogólnej reluktancji magnetowodu, to utrudnia to nasycenie magnetyczne rdzenia. Jednocześnie pętla histerezy magnetycznej ulega pochyleniu i taki obwód jest bardziej liniowy (pomimo że jego ogólne własności są mniej optymalne niż obwodu bez szczeliny).

Oznacza to, że transformator ze szczeliną wnosi mniejsze zniekształcenia?
Mógłbym prosić o wyrażenie swojej opinii na ten temat?

Pozdrawiam,
Dragon

[Tomek Janiszewski]

Owszem dodanie szczeliny w transformatorze (nie magnesowanym) zmniejszy zniekształcenia, ale... na jego dolnej częstotliwości granicznej, a ta w wyniku dodania szczeliny wydatnie wzrośnie. Tak więc dalej próbujesz rzeźbić w klocku.
Zamiast rozbierać TG2,5 celem likwidacji szczeliny możesz z podobnym spodziewanym skutkiem pobawić się z transformatorami sieciowymi posiadającymi uzwojenie sieciowe podzielone na dwie równe części (przystosowane do pracy z napięciem 220/110V), np. TS18/6, wizualnie i wymiarowo zresztą identyczny z TG2,5. Oczywiście, w układzie SEPP, bowiem do SE nie nadaje się z uwagi na brak szczeliny, w klasycznym zaś układzie PP źle rokuje słabe sprzężenie między połówkami uzwojenia pierwotnego, nieco tylko lepsze w porównaniu z TG2,5. Gdybyś jednak chciał babrać TG2,5 - pierwej zbuduj jakikolwiek wzmacniacz SEPP (na lampach EL86, PL84 lub PL81) a dopiero potem rozbieraj transformator, bo w przeciwnym razie jeśli słomiany zapał opadnie, to nie będziesz miał ani wzmacniacza, ani sprawnych transformatorów.

[Dragon]

Dziękuję bardzo za odpowiedź.

Zamiast rozbierać TG2,5 celem likwidacji szczeliny możesz z podobnym spodziewanym skutkiem pobawić się z transformatorami sieciowymi posiadającymi uzwojenie sieciowe podzielone na dwie równe części (przystosowane do pracy z napięciem 220/110V), np. TS18/6, wizualnie i wymiarowo zresztą identyczny z TG2,5.

- a co z indukcyjnością rozproszenia transformatorów sieciowych? Nie będzie wyższa niż w TG 2,5?

Gdybyś jednak chciał babrać TG2,5 - pierwej zbuduj jakikolwiek wzmacniacz SEPP (na lampach EL86, PL84 lub PL81) a dopiero potem rozbieraj transformator, bo w przeciwnym razie jeśli słomiany zapał opadnie, to nie będziesz miał ani wzmacniacza, ani sprawnych transformatorów.

- czy układ SEPP to najłatwiejszy czy jedyny(nie licząc czystego PP) sposób na pozbycie się składowej stałej podmagnesowującej transformator?
A gdyby zrobić sprzężenie stałoprądowe (stosowane w lampowych OTL i wzmacniaczach tranzystorowych) od lampy mocy(mam na względnie sprzężenia bezpośrednie)?

Pozdrawiam,
Dragon

[Tomek Janiszewski]

a co z indukcyjnością rozproszenia transformatorów sieciowych? Nie będzie wyższa niż w TG 2,5?

Będzie nieco większa, ale nieznacznie. TG2,5 ma nawiniętą najpierw połówkę uzwojenia pierwotnego, potem zespół uzwojeń wtórnych, na koniec zaś drugą połówkę pierwotnego, podczas gdy TS18/6 najpierw obie połówki pierwotnego a następnie uzwojenie wtórne. Większe różnice wystąpiłyby dopiero przy porównaniu któregoś z w/w transformatorów z profesjonalnie wykonanymi transformatorami głośnikowymi wysokiej jakości, mającymi uzwojenia rozdzielone na kilka a nawet kilkanaście sekcji. Tym niemniej, w którymś z polskich gramofonów zastosowano wzmacniacz PP na dwóch lampach ECL86 z transformatorem TG6/16/666 (przeznaczonym do wzmacniaczy SE i wykonanym tak jak TG2,5 tyle że wyposażonym w jedno tylko uzwojenie wtórne bez odczepów) i jakoś to działało. Jakoś, bo w wyniku takiego rzeźbienia w klocku uzyskano moc 4W czyli tyle ile można było uzyskać z pojedynczej ECL86 przy zastosowaniu transformatora nieco tylko większego niż TG2,5.

czy układ SEPP to najłatwiejszy czy jedyny(nie licząc czystego PP) sposób na pozbycie się składowej stałej podmagnesowującej transformator?

Jest prostszy sposób. Pozbyć się transformatora w ogóle, stosując tranzystory, a jeżeli ma to być na lampach - głośnik o impedancji na poziomie 1 kilooma. Zapytaj szczęśliwych posiadaczy radia "Eroica", tam takie głośniki stosowano.

A gdyby zrobić sprzężenie stałoprądowe (stosowane w lampowych OTL i wzmacniaczach tranzystorowych) od lampy mocy(mam na względnie sprzężenia bezpośrednie)?

A co takie sprzężenie ma zmienić? W cudowny sposób zniknie składowa stała w prądzie anodowym? Usiłujesz już nie tylko rzeźbić w klocku, ale i odkrywać nawet nie tyle Amerykę co Atlantydę.
Wielokrotnie już rozprawiano się na tym Forum z "wynalazkami" mającymi wyeliminować wpływ składowej stałej z uzwojenia pierwotnego transformatora głośnikowego we wzmacniaczu SE, wskazując ich kompletny bezsens. I tak natenprzykład można sprzęgnąć anodę lampy końcowej z pierwotnym uzwojeniem transformatora głośnikowego przez kondensator, ale wtedy niezbędne jest albo źródło zasilania o napięciu kilkakrotnie większym niż w klasycznym układzie SE plus rezystor anodowy wielkiej mocy, albo też przy zachowaniu normalnego napięcia zasilania - dławik anodowy... co najmniej tak duży jak duży byłby transformator ze szczeliną. Można też użyć drugiej lampy identycznej z lampą końcową której zadanie sprowadzi się do roli źródła prądowego dostarczającej prądu kompensującego składową stałą prądu anodowego do specjalnego uzwojenia kompensacyjnego na tym samym rdzeniu. Ale od tego już tylko jeden krok do układu PP klasy A, który z tych samych lamp i tego samego transformatora dostarczy dwukrotnie większej mocy przy mniejszych zniekształceniach. Masz dalej ochotę rzeźbić w klocku?

[Dragon]

Dziękuję za odpowiedź.

Faktycznie, chyba trzeba kupić normalne transformatory.

Mam jednak kilka pytań odnośnie transformatorów.

1)Od czego w końcu zależy przenoszenie dolnych i górnych częstotliwości - bez spadku mocy i bez nadmiernych zniekształceń?
Mamy wzór fd=Ra*Ri/((Ra+Ri)*2*pi*Li) - wynika z niego, że znaczenie w przenoszeniu niskich częstotliwości ma indukcyjność główna, opór anodowy i oporność wewnętrzna lampy. Czemu zatem przez zastosowanie niskiej oporności wewnętrznej lamp mocy (Ri) nie mogę "załatać" małej indukcyjności transformatora? Czy indukcyjności transformatora (i główna i rozproszenia) mają pierwszeństwo przed opornościami w układzie?

2)Czemu zawsze w transformatorach głośnikowych górna częstotliwość graniczna jest taka mała?
Mamy tu przykład https://sklep.toroidy.pl/pl/p/TTG-EL34S ... 6L6-SE/560
Transformator toroidalny, indukcyjność rozproszenia 0,73 mH.
Pasmo według tego wzoru fg=(Ra+Ri)/(2*pi*Lr), nawet dla skrajnie niskiej oporności wewnętrznej lamp rzędu 400 Om i jak w katalogu Ra = 3200 Om, powinno wyjść ponad 0,5 MHz. A dla typowej pentody w UL, gdzie Ri = 2000 Om, pasmo powinno wynosić co najmniej kilka MHz, a wynosi według tabeli (podanej na stronie w powyższym linku) 56 kHz.
Mógłby ktoś wyjaśnić czemu?

Pozdrawiam,
Dragon

[Einherjer]

Model transformatora składający się z indukcyjności głównej i rozproszenia pomija mnóstwo zjawisk w nim zachodzących, właściwie to chyba większość. Jeśli chodzi o przenoszenie niskich częstotliwości to, oprócz skończonej indukcyjności głównej, Twoim głównym wrogiem jest nasycenie rdzenia. Tutaj sytuacja pogarsza się wraz ze spadkiem częstotliwości, ponieważ strumień magnetyczny jest całką napięcia. I tak przykładowo całka z sin(2x) to 0,5*cos(2x), czyli ma amplitudę 0,5 natomiast całka z sin(x) to cos(x) czyli amplituda wynosi jeden. Inaczej mówiąc dwa razy niższa częstotliwość to dwa razy większy strumień przy tym samym napięciu. Pamiętaj też, że we wzorze na dolną częstotliwość graniczną wyznaczaną przez indukcyjność główną, powinieneś też uwzględnić rezystancję uzwojenia pierwotnego. Innymi słowy mały transformator nawet sterowany ze źródła o przyzerowej rezystancji wyjściowej nie przeniesie z pełną mocą częstotliwości niższych niż pewna wartość.
Góra pasma. W transformatorze występują też pojemności i to one głównie ograniczają pasmo dla małych sygnałów. Z tego powodu nie opłaca się robić zbyt dużej liczby sekcji --- indukcyjność rozproszenia spadnie, ale pojemności między uzwojeniami zniweczą cały efekt. Dla większych mocy masz też straty magnetyczne w rdzeniu, prądy wirowe (stąd cieńsze blaszki), efekt naskórkowy, etc.
Polecam zagłębić się trochę w temat, bo ewidentnie Twój model zjawisk jest zbyt uproszczony w stosunku do tego co chcesz osiągnąć

[TooL46_2]

Einherjer, pytanko zatem W jaki sposob dobrac (moze byc jakas metoda techniczna albo nawet intuicyjna) ilosc sekcji?

[Marek7HBV]

W jaki sposob dobrac (moze byc jakas metoda techniczna albo nawet intuicyjna) ilosc sekcji?

Cała wiedza teoretyczna i praktyczna z budowy wzmacniaczy lampowych z ostatnich stu lat jest dostępna w sieci w postaci linków do podręczników i książek,wystarczy poszukać i przeczytać ze zrozumieniem[częściej w obcych językach].Dla lubiących łatwiznę to powinno wystarczyć [dla PP] 2 razy po 3 pierwotne,przeplatane z dwoma wtórnymi-AMEN.

[Einherjer]

TooL46_2 Nie ma łatwej odpowiedzi, wszystko zależy od innych własności konstrukcyjnych transformatora, w tym liczby uzwojeń wtórnych. Dla EI typowo jest 5, 7 albo 9 sekcji uzwojenia pierwotnego. "Nawijacze" mają zwykle jeden lub dwa przećwiczone sposoby podziału na sekcje i ich ułożenia i ich się trzymają.

[Tomek Janiszewski]

Dodam jeszcze że częste pytanie: Czy ten rdzeń przeniesie X watów? (przy określonej dolnej częstotliwości) jest pozbawione sensu. Nawet bowiem z rdzenia o małym przekroju można uzyskać dużą moc przy małej dolnej częstotliwości granicznej, ale wymaga to zwiększenia liczby zwojów, tym samym trzeba zmniejszyć przekrój drutu aby zmieścił się w okienkach. Jedno i drugie sprawi że wskutek zwiększonej rezystancji uzwojeń sprawność transformatora stanie się niepraktycznie mała, a w krańcowym przypadku uzwojenia będą ulegać przegrzaniu.

[AZ12]

Witam

Nawet bowiem z rdzenia o małym przekroju można uzyskać dużą moc przy małej dolnej częstotliwości granicznej, ale wymaga to zwiększenia liczby zwojów, tym samym trzeba zmniejszyć przekrój drutu aby zmieścił się w okienkach. Jedno i drugie sprawi że wskutek zwiększonej rezystancji uzwojeń sprawność transformatora stanie się niepraktycznie mała, a w krańcowym przypadku uzwojenia będą ulegać przegrzaniu.

W transformatorach wyjściowych wzmacniaczy klasy B lub sieciowych można takie coś dopuścić jeśli materiały izolacyjne mają dużą wytrzymałość na podwyższoną temperaturę.

Dodam jeszcze że takie zabiegi stosowane są w zasilaczach impulsowych, głównie komputerowych gdzie przy zastosowaniu wymuszonego chłodzenia można zastosować rdzeń o bardzo małych wymiarach. Rezystancja drutu jest niewielka dzięki małej ilości zwojów.

[Dragon]

Witam po dłuższej przerwie.

Postanowiłem zrobić przedwzmacniacz na pentodzie napięciowej i mam kilka pytań.

1)Jak dobrać kondensator do siatki drugiej? Potraktować całość jako filtr dolnoprzepustowy(1/2*[pi]R*C), gdzie R to rezystor siatki drugiej, a C to nasza pojemność kondensatora? W książce Cykina znalazłem jeden skomplikowany wzór na ten kondensator, gdzie do zmiennych wchodziło m.in nachylenie lampy.
2)Czy ów kondensator może być dowolnie duży, czy jest z nim jak z kondensatorem katodowym, który może ulec zatkaniu? Jeśli tak, to na jaką częstotliwość graniczną go wyliczyć?
3)Czy nie zbocznikowany kondensatorem rezystor siatki drugiej nie przypomina trochę układu UL(ultralinear)?

Pozdrawiam,
Dragon

[Dragon]

Zrobiłem małe rozeznanie.

Faktycznie wzór na kondensator w siatce drugiej jest taki sam(oczywiście ze zmienionymi indeksami na wartości z siatki drugiej) jak przy liczeniu kondensatora katodowego. Niestety genezy jego powstania nie udało mi się ustalić, ponieważ w książce Cykina jest tylko napisane, że jest on wyprowadzony z innego wzoru - na "współczynnik dodatkowych zniekształceń częstotliwościowych w zakresie dolnych częstotliwości Mk", a skąd ten ów wzór powstał, nie wiadomo :/

Co jednak, gdy nie potrzebujemy zbijać napięcia doprowadzanego do siatki drugiej i podepniemy ją bezpośrednio do zasilacza(gdzie przez duże kondensatory jest duża stała czasowa)?

Pozdrawiam,
Dragon

PS. Skoro może zmaleć napięcie na katodzie przez kondensator katodowy o za dużej pojemności(w siatce drugiej analogicznie), to czy przez za duże kondensatory w filtrze anodowym np.triody(gdzie prąd anodowy zależy od napięcia anodowego) może nastąpić to samo zjawisko?