Obliczanie użytecznego punktu pracy

[MKramer]

Bardzo proszę o kilka wskazówek - jak wyznaczyć użyteczny zakres parametrów pracy lampy?
Konkretnie chciałbym ustalić jakie może być najwyższe napięcie zasilania lampy 6S4S dla pracy w klasie A. Czytam sobie informacje zawarte tutaj: http://www.ecclab.com/start.php3?ID=6 , ale nie mogę jakoś tego przebrnąć.
Proszę o łopatologiczne w punktach przedstawienie metody postepowania używając do tego danych katalogowych lampy (patrz załącznik).

Bardzo dziękuję za pomoc.

Mariusz

[Piotr]

W danych widnieje Ua(max)=360V. To chyba jasne.
Ustawienie punktu pracy w klasie A w rejonie wysokich Ua (więc niskich Ia) spowoduje uzyskanie wysokiej sprawności, natomiast nie ma nic za darmo - ujemne napięcie siatki będzie musiało być duże, tak samo jak Ra. Zniekształcenia takiego układu będą ciut większe, a wzmocnienie napięciowe mniejsze, gdyż lampa będzie pracowała w zakresie mniejszego nachylenia (niski prąd spoczynkowy).

Generalnie procedurę można przedstawić następująco:
1. Wybieramy w sensownych granicach duże Ua mniejsze od Ua(max).
2. Wybieramy prąd spoczynkowy taki, aby nie przekroczyć Pa(max).
3. Dopasowujemy Ra tak, aby prosta obciążenia ładnie (symetrycznie) wpisywała się w użyteczny zakres ograniczony przy niskich napięciach linią Ia(Ua)|Ug=0.

Dla przedstawionej lampy proponowałbym na przykład:
1. Ua=300V;
2. Ia=50mA;
3. Ra=4k.
Co da moc wyjściową rzędu 5W.

[MKramer]

Poprawcie mnie jeśli źle zrozumiałem:

1. Wyzmaczam punkt "P" na krzywej mocy max. Pa max - dla 300V Ua będzie odpowiednio 50mA prądu.
2. Rysuję cos w rodzaju stycznej do krzywej Pa max. przechodzącej przez punkt "P" i mogę wyznaczyć Ra znając "delty" napięcia i prądu odczytane z położenia "stycznej".
3. Rozumiem, że im bardziej "styczna" będzie stroma, tym lepiej.
W moim przypadku wchodzi pewne ograniczenie - mam juz trafo głośnikowe, więc Ra jest niezmienne. Będę musiał dopasować parametry do posiadanego trafa.

No to teraz powiedzcie mi jak moge oszacować Ra w postaci posiadanego przez siebie transformatora głośnikowego?
Powiedzmy, że mam generator sinusa, oscyloskop i wzmacniacz lampowy podłączony do tego trafa.
Na zdrowy rozum mógłbym zmierzyć amplitudę sygnału na uzwojeniu pierwotnym trafa, to samo zrobić dla rezystora katodowego, którego wartość znam.
Ponieważ prąd płynący przez rezystor i trafo jest w zasadzie taki sam, moge więc wyznaczyć jakie jest Ra "widziane" przez lampę dla danej częstosliwości sygnału.
Tyle mogę wydedukować sam. Jednak dla jakiej częstoliwości sygnału wyznacza się Ra? Czy to dla kilku częstotliwości akustycznych i bierze się średnią? Pomóżcie proszę!

[MKramer]

Aby nie strzępić języka po próżnicy, szybko zrobiłem potrzebne pomiary - i tak dla sygnału sinusoidalnego o częstotliwości:

1. 1kHz - Ra=3k
2. 5kHz - Ra=1,5k
3. 10kHz - Ra=1,43k
4. 15kHz - Ra=1,11k
5. 20kHz - Ra=0,8k

Zgodnie z przewidywaniami rozbieżność jest duża. Jaką więc wartość Ra przyjąć do dlaszych obliczeń punktu pracy lampy?

Pozdrawiam

Mariusz

[Alek]

Nie bardzo rozumiem .
Masz jakiś tam transformator, który ma jakąś określoną przekładnię. Podając więc określone napięcie na uzwojenie pierwotne tego transformatora i mierząc je na wtórnym znajdziesz przekładnię tego transformatora. Częstotliwość obrałbym na 1 kHz.

Mając przekładnię transformatora i wiedząc jaki głośnik będzie z nim współpracował (jaka będzie impedancja głośnika) znajdziesz, jaką oporność zobaczy lampa: R=n^2 *Zgł

n- przekładnia
Zgł-impedancja głośnika.

[MKramer]

Okay, widzę chciałem przedobrzyć. A przy okazji - czy przekładnię transformatora mierzyć z podłączonym obciążeniem, czy nie? W moim przypadku - czy na wyjście podłączać rezystor 8 ohm - czy nie?

A tak swoją drogą te moje transformatory to takie marne są - ograniczają pasmo przenoszenia do około 15kHz od góry (przy 3dB spadku). A Florek sprzedawał je jako super-hiper za super-hiper kasę

Pozdrawiam

Mariusz

[Alek]

Przekładnię znajdziesz na biegu jałowym. Przy obciążeniu zaś dadzą o sobie znać opornosci uzwojeń.

[jdubowski]

A tak swoją drogą te moje transformatory to takie marne są - ograniczają pasmo przenoszenia do około 15kHz od góry (przy 3dB spadku). A Florek sprzedawał je jako super-hiper za super-hiper kasę

Standard - ten typ tak ma...

[MKramer]

"Ten typ" - czyli Florek, czy trafo?

MARIUSZ

[Piotr]

O tym, że Florek sprzedaje szajs chyba już wszyscy wiedzą.

Wracając do punktu pracy:
Chodzi o to, aby prosta obciążenia pozwalała na uzykanie jak największej amplitudy prądu i napięcia, czyli jak największej mocy, a więc i sprawności.
Od strony wysokich napięć prosta jest ograniczona odcięciem prądu, natomiast od drugiej strony minimalnym napięciem anodowym. Ustalamy punkt pracy tak, żeby obydwa ograniczenia następowały przy podobnej amplitudzie.
Jeżeli Ra jest dane, to (lekko upraszczając) należy tak dobrać punkt pracy, aby prosta obciążenia dochodziła do linii zerowego napięcia siatki przy prądzie równym 2Ia0 (dwukrotności spoczynkowego).

[MKramer]

Dziękuję za wyjaśnienia - ale pozwól, że uporządkuję informacje, bo mam już mętlik w głowie.

1. Na pierwszym wykresie charakterystyk lampy - Ia=f(Ua) wybieram sobie punkt P0, który jest poniżej "Pa max" - w moim przypadku dla Ua=300V, Us=-60V - co da około Ia=50mA.
2. Powiedziałeś wcześniej, że przy takich ustawieniach zastosowałbyś Ra=4k.

Gdybym teraz chciał narysować prostą przechodzącą przez punkt P0, to przecięła by się ona z osią Y (Ia) w punkcie 125mA, bo:

Ia(0) = 50mA + Ua/Ra = 50mA + 75mA=125mA

(na rysunku linia niebieska)

Czy tak?

[MKramer]

Pomierzyłem właśnie "Florkowy" transformator - dedykowany ponoc do lampy 6s4s.

Jego przekładnia wynosi 12,5 - po podaniu 10V sygnału sinus 1kHz, na uzwojeniu wtórnym było 800mV.
Czyli Ra=12,5^2*8ohm = 1250ohm
TO chyba co najmniej 2x za mało. W katalogu polecają Ra=2,5k.

Pytanie 1:
Jakie są skutki za małego Ra?

Ponieważ transformator ma odczep w środku uzwojenia wtórnego - to dlaczego z rachunków wynika, że dla wyjścia 4ohm i takiegoż obciążenia wychodzi 2x większe Ra?

Miałbym wtedy:

n=10/0,4=25
Ra=625*4ohm=2,5k

Czy mógłbym do tego odczepu podłączyć głośnik 8ohm - miałbym wtedy Ra=5k? Czy w rzeczywistości jest to tak samo proste jak powyższe obliczenia arytmetyczne?

Dziękuję za chęć pomocy i wyrozumiałość.

[Vic384]

Czesc
Tak, takie to proste. Hammond na przyklad robi trafo z serii 125 z jednym pierwotnym, okolo 3000zw i wtornym z 4 odczepami. To trafo, wg katalogu, nadaje sie do pracy z Ra od 1k5 do 22k dla glosnikow o opornosci od 4 do 32 omy, w zaleznosci gdzie podpiety jest glosnik. Prosze wejsc na strone Hammonda i samemu sprawdzic.
Pozdrowienia

[Piotr]

MKramer
Linia jest dobrze wrysowana. Nie masz się co martwić wysokim prądem w miejscu przecięcia z osią Ia. Napięcie anody nigdy nie spadnie tak nisko, więc prąd nie osiągnie zbyt dużej amplitudy. W klasie A wartość chwilaowa prądu anody nie przekracza dwukrotności prądu spoczynkowego. Jednocześnie przy sterowaniu przez kondensator siatka nawet chwilowo nie powinna otrzymywać napięcia dodatniego względem katody.
A teraz zerknij na swój rysunek - dwukrotność prądu anodowego pojawia się mniej więcej w okolicy charakterystyk odpowiadających najmniej ujemnym napięciom siatki (zerowej nie wrysowano), więc wszystko gra.

Jeżeli posiadasz transformator dający znacznie mniejsze Ra, to powinieneś obniżyć Ua, tak aby znów uzyskać sytuację opisaną wyżej. Jednak przy niższym napięciu sprawność spadnie.

ps. Jeżeli Ra będzie za małe przy utrzymanym wysokim Ua, to wystąpi niedopasowanie, które objawia się głównie spadkiem sprawności, a więc i maksymalnej mocy wyjściowej. W tym wypadku obniżenie Ua przy jednoczesnym zwiększeniu Ia spowoduje polepszenie dopasowania, czyli wzrost Po.

[elektro-nowy]

Przepraszam za reprezentowanie sobą żłobka (kompletnego) ale muszę zadać parę pytań w związku z tym tematem (bardzo interesujący, na razie nic nie rozumiem! ).
Może zacznę od tego (pytanie 1): czy prostą obciążenia rysuje się w taki sposób, że obieramy sobie jakąś Ra, np. 2kΩ i wtedy możemy narysować jakąś "łatwą", nazwijmy ją pomocniczą, reprezentującą ją linię (Ua/Ia) np. przecinającą punkty 2 na osi Ua i 1 na osi Ia i dalej już wszystkie równoległe (jak na rysunku) reprezentują tą samą Ra?
Pytanie 2 - nie jestem pewien, tak sobie myślę: czy daną lampę można obciążyć dowolną (ograniczoną tylko wartościami maksymalnymi Ua i Ia, tak?) opornością obciążenia? Czyli katalogowych dla omawianej lampy 2.5kΩ nie trzeba się kurczowo trzymać, jeżeli dysponujemy tylko transformatorem np. od EL84 o impedancji 5kΩ, możemy go użyć?
Pytanie 3 - jeśli to co powyżej jest prawdą (można sobie dowolnie regulować oporność obciążenia) to właściwie po co podaje się w katalogu tą optymalną Ra?