Выходной трансформатор для 6п3с своими руками
Выходной трансформатор для 6п3с своими руками
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:
- Активные сопротивления первичной и вторичной обмоток r1 и r2,
- 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.
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.
Выходной трансформатор для 6п3с своими руками
Наблюдается интересная тенденция: чем дальше мы отходим от "ламповой" эпохи, тем больше мифов и тумана создается вокруг выходного трансформатора лампового усилителя. Причем не только в вопросах расчета, но и его изготовления. Производителей понять можно, расхваливание своей продукции - закон рекламы, но и во множестве статей независимых авторов процесс намотки трансформатора смахивает на описание тайного обряда.
Давайте разберемся, насколько это сложно и как много времени на это требуется. Разговор пойдет о выходных трансформаторах для однотактных каскадов, а также о других трансформаторах, где не требуются высокая симметрия полуобмоток и выполнение жестких требований по условиям эксплуатации. Предполагается, что у вас есть достаточного сечения магнитолровод, намоточные провода и хотя бы примитивное приспособление для намотки катушек, снабженное счетчиком витков. Имеется в виду любая конструкция - от электрической или ручной дрели, зажатой в тисках, до согнутой резьбовой шпильки, укрепленной в двух деревянных брусках.
Изготовление катушки - дело кропотливое, но не сложное. Чертеж деталей каркаса сборной катушки из гетинак-са или текстолита с защелками показан на рисунке. На чертеже в позиции 1 - щечки; 2, 3 - пластины. Размеры h, b, у, y1и толщина деталей каркаса связаны с размерами и формой магнитопровода. Лучшим материалом для его изготовления можно считать стеклотекстолит (без фольги) толщиной 1,5. 2 мм.
При изготовлении деталей оставляйте припуск на окончательную доводку при сборке. Если попытаться сразу выпилить деталь по размеру, то велика вероятность, что ничего защелкиваться не будет, а катушка развалится. У собранной катушки опилите острые углы надфилем и оберните одним-двумя слоями бумаги толщиной 0,1. 0,15 мм. На изготовление катушки потребуется два-три часа.
Если отбросить благородное возмущение истинных аудиофилов и обратиться к первоисточникам [1, 2], то выяснится, что с коэффициентом заполнения для тонкого провода (0,15-0,4 мм) не так плохо: Г. Цыкин приводит значения 0,7. 0,75, у меня получалось 0,5. 0,53, что для единичных экземпляров трансформатора с секционированными обмотками вполне допустимо.
Индуктивность рассеяния практически не зависит от способа и плотности намотки. Собственная емкость обмотки (при намотке внавал) получается на 5. 10 % меньше. Основной проблемой представляется пониженная электрическая прочность.
Кстати, высокие значения коэффициента заполнения позволяют сделать трансформатор меньше или в тех же габаритах получить большую индуктивность намагничивания. Это важно, так как для высококачественных устройств следует стремиться реализовать трансформатор с минимальными габаритами при заданной индуктивности первичной обмотки. Чем меньше размеры магнито-провода трансформатора, тем лучше - меньше индуктивность рассеяния при заданном секционировании.
Вернемся к обеспечению электрической прочности. В книгах все написано правильно, но большинство рекомендаций относится к серийному производству трансформаторов и соответствию их определенным стандартам. Выполнить трансформатор в соответствии с ними в домашних условиях нереально: нет ни соответствующих материалов, ни технологий. Поэтому будем исходить из двух критериев: первое - реальные условия эксплуатации, второе - неприемлемое в производстве вполне подходит при самостоятельном изготовлении единичных образцов.
Соответственно его амплитуда будет равна: U rms= √2 Urms = 166 В.
С учетом напряжения питания максимальное напряжение на первичной обмотке относительно корпуса усилителя будет равно:
Uw - U + Ua - 466 В.
Это и определяет требования к межобмоточной изоляции (как правило, один конец вторичной обмотки заземлен) и изоляционным свойствам каркаса. Кабельной бумаги толщиной 0,12 мм достаточно два слоя, можно использовать конденсаторную бумагу в 4-5 слоев либо комбинацию из слоя сантехнической фторопластовой ленты и слоя писчей бумаги. Стеклотекстолитовый каркас с лихвой обеспечивает необходимую электрическую прочность.
Высококачественные выходные трансформаторы всегда выполняют секционированными, иначе не удается получить приемлемые значения индуктивности рассеяния. В простейшем случае первичную обмотку делят на две части, но лучше - на три, между которыми располагают вторичную обмотку. Возможно и более глубокое секционирование, но при этом значительно снижается коэффициент заполнения окна магнитопровода и возрастает емкость между обмотками. Из-за усложнения намотки глубокое секционирование используется довольно редко.
Остановимся на трех секциях первичной обмотки.
Минимум индуктивности рассеяния достигается при неравномерном разделении числа витков - в крайних секциях их число в два раза меньше, чем в средней. Если пренебречь активным сопротивлением обмотки, то в отсутствие сигнала все витки первичной обмотки эквипотенциальны; при максимальной мощности напряжение на частях обмотки будет пропорционально их индуктивности. Следовательно, максимальное переменное напряжение возникает на средней секции обмотки; его амплитуда равна 83 В. Пробивное напряжение изоляции обмоточного провода диаметром более 0,15 мм (ПЭТВ, ПЭВ, ПВТЛ и др.) - не менее 600 В, а число микродефектов допустимо не более 5-7 на 15 м. Для провода диаметром более 0,35 мм микродефекты вообще недопустимы. Поэтому обмотку можно мотать внавал вообще без всяких прокладок; вероятность появления короткозамкнутых витков очень мала.
Для лучшей укладки витков и повышения надежности трансформатора целесообразно через каждые 300-500 витков обмотки укладывать прокладку из конденсаторной бумаги толщиной 0,022 мм в два слоя (такую бумажную ленту можно добыть из старых бумажных конденсаторов - например, группы КБГ). Поэтому основная задача при намотке трансформатора - исключить западание витков.
Межобмоточная изоляция достигается стандартным способом - прокладку делают шире каркаса на 4-5 мм и по ее краям нарезают насечку. Это можно сделать быстро, свернув прокладку в трубку: ее край по контуру прокусывают острыми кусачками. Так как в этом случае используется более толстая и жесткая изоляция (как из условий электрической прочности, так и для возможности нормальной укладки следующей обмотки), западание витков исключено, если вы достаточно внимательны. Желательно исключить западание витков и при укладке межслоевой изоляции. Тут возникают сложности. Так как поверхность обмотки имеет неровности, то даже при наличии насечки на краях прокладки исключить западания витков не удается - провод ее стягивает. Решается этот вопрос следующим образом. На края прокладки накладывается бандаж из узкой полоски тонкой липкой бумаги (можно использовать "малярную ленту") с насечкой по краю, она удерживает прокладку от сползания (или закрывает витки, с которых прокладка уже сползла).
Итак, порядок намотки трансформатора следующий - секции первичной обмотки наматывают внавал с межслоевыми прокладками через каждые 300- 500 витков, секции вторичной обмотки - виток к витку без прокладок (при диаметре провода более 0,6 мм этот процесс сложности не вызывает). Напоминаю еще раз, что межобмоточная изоляция должна быть достаточно жесткой - витки вторичной обмотки должны ложиться ровно. При намотке секций первичной обмотки следует обеспечивать достаточное натяжение провода и стараться, чтобы поверхность обмотки была как можно ровнее. Кстати, при намотке желательно не касаться провода руками, а удерживать его кусочком тонкого фетра или мягкой замши. Намотка ведется от края до края катушки. Выводы обмоток выполняются непосредственно обмоточным проводом с надетой на него фторопластовой трубкой (тонкая трубка прекрасно тянется; растягивая миллиметровую трубочку, можно получить трубку меньшего диаметра). Если провод слишком тонкий, то для повышения механической прочности вывода провод складывают в три-четыре раза и плотно свивают. Эта косичка используется как вывод обмотки, естественно, ее начало должно быть изолировано и надежно закреплено на обмотке. Выводы из цветных проводов, конечно, красивее, но такой вариант практичнее. Конечная изоляция обмоток выполняется из двух слоев кабельной бумаги (можно и писчей).
При окончательной сборке трансформатора таким же лаком промазывают и формирующую немагнитный зазор прокладку (для ШЛ и ПЛ их соответственно три и две), толщина которой задана при расчете. Ее можно изготовить из тонкого листа электрокартона, текстолита, гети-накса или иного жесткого термостойкого материала. Очень важно обеспечить фиксацию зазора в магнитолроводе надежной стяжкой: стабильность зазора способствует минимизации нелинейных искажений самого трансформатора на низких частотах.
Изготовленный таким образом трансформатор будет иметь электрические параметры не хуже, а возможно, и лучше, чем изготовленный в заводском цехе. В условиях, близких к нормальным, такие трансформаторы работают безотказно.
Итак, сложность самостоятельного изготовления выходного трансформатора сильно преувеличена. Основные хлопоты связаны с поиском магнитопровода, намоточных проводов и сопутствуюших материалов, а не с намоткой. Залогом хороших результатов является обычная аккуратность и внимательность. Даже не имея опыта, вполне реально за неделю изготовить комплект выходных трансформаторов для стереоусилителя. Конечно, не все может получиться сразу, но под лежачий камень вода не течет, поэтому смело беритесь за работу и собирайте свой лучший ламповый усилитель.
Замечу, что теперь появилось много современных изоляционных материалов, так что применять бумагу совсем не обязательно. Использование полиэти-лентерефталатной, лавсановой пленки, армированного фторопласта, стеклоткани приветствуется; применяйте, что легче достать.
У мощных усилителей возможно появление значительного перепада напряжения на выходном трансформаторе при резком сбросе нагрузки. Если при сравнительных прослушиваниях аппаратуры вы предпочитаете делать коммутацию нагрузки на ходу, то не стоит увеличивать электрическую прочность трансформатора, проще зашунтировать его первичную обмотку подходящим варистором или разрядником на 1 кВ.
Естественно, качество трансформ тора зависит и от применяемого магнитопровода, но не следует возводить это в абсолют. В трансформаторах питания бытовой аппаратуры наиболее часто использовалась электротехническая сталь 3411. Она уступает по своим магнитным свойствам современным сталям (производители часто используют сталь 3408), но эти отличия не настолько велики, чтобы их нельзя было частично компенсировать на этапе проектирования трансформатора. На витом магни-топроводе от сетевого трансформатора можно изготовить отличный выходной трансформатор. И вообще, наблюдается любопытный парадокс. Многие производители предлагают высококачественные выходные трансформаторы, но ограничиваются приведением только их основных параметров - чистый "кот в мешке". А трансформаторы с магнито-проводами из стали 3408 и аморфного сплава - "две большие разницы"!
1. Цыкин Г. С. Трансформаторы низкой частоты. - М.: Связьиздат, 1955.
2. Горский А. Н., Русин Ю. С. и др. Расчет электромагнитных элементов источников вторичного электропитания. - М.: Радио и связь. 1988.
Выходной трансформатор для 6п3с своими руками
Вот и выходит продолжение (сиквелл) моей статьи о выходниках.
За это время мною были намотаны и рассчитаны множество трансов.
Наиболее интересные и удачные я выкладываю здесь, для облегчения жизни участникам форума, желающим самостоятельно изготовить выходные трансформаторы для своих усилителей.
Некоторые трансы снабжены «коэффициентом хорошести по Алексею Бурцеву», по поводу коего (коэффициента, а не Алексея, конечно) на форуме велась бурная дискуссия.
Я считаю, что данный показатель хорошо отражает субъективное восприятие характера басового диапазона выходного трансформатора и имеет право на существование, пусть даже в виде некоей обезличенной «попугайской» величины.
Словом, читайте и мотайте, друзья!
Транс № 21 для 6П36С.
Транс на железе выходника от прибоя ПЛ25 х 50.
Первичка 2480 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0.44 мм, 4 секции по две на каждой катушке (5+5 слоёв по 124 витка в слое)
Вторичка 124 витка провода ПЭВ-2 диаметром 0.44 мм, 2 секции по десять слоёв в параллель. Обе секции также параллелятся.
Активное сопротивление первички - 60 ом ;
Активное вторички - 0.15 ома , приведённое – 60 ом.
Транс № 22 для SE на 6П42С.
2,1 ком / 8 и 4 ома.
Первичка - 1600 витков (400+800+400) провод 0,6 (0,65) мм.
Активное сопротивление первички – 25,6 ом.
Вторичка - 100 витков провода 0,6 (0,65) мм. 12 слоёв в параллель.
Отвод на 4 ома от 71-го витка.
Активное сопротивление вторички – 0,125 ома, приведённое – 34 ома.
КПД = 97,2%.
Этот транс подойдёт также и для 6П45С, 6С41С, ЕС360.
Транс для 6С41С на ОСМ-0.25
Железо - ШЛ32 х 50.
Первичка 1752 (438+876+438) витка ПЭВ-1 диаметром 0.41 мм.
Вторичка 110 витков проводом ПЭВ-1 диаметром 0.53 мм.
Десять таких слоёв вторички в параллель.
Активное сопротивление первички – 53 ома, вторички – 0,2 ома, приведённое – 51 ом.
Ra = 2134 ома.
КПД = 95,1%.
Транс на Ш36 х 50 для 2 х 6С19П.
Габариты намотки – 50 х 16 мм.
Первичка: 1568 витков провода 0,45 мм по 98 витков в слое.
Три секции - 392 + 784 + 392 витка (4+8+4 слоя).
Вторичка - 90 витков провода 0,5 мм в один слой.
Две секции по пять таких слоёв в параллель, всего десять запараллеленных слоёв.
Активное сопротивление первички – 42 ома.
Активное сопротивление вторички – 58 ом.
Такой транс имеет КПД = 0,96.
Изоляция между слоями - 0,05 мм бумага, между секциями - 0,3 мм фторопласт.
Немагнитная прокладка - 0,12 мм.
Транс № 25 для 6С33С.
1067 ом / 8 ом.
Железо Ш40 х 60 с окном 40 х 100 мм.
Габарит намотки – 37 х 95 мм.
Первичка - 1710 витков провода ПЭВ-1 0,93 мм диаметром.
3+6+6+3=18 слоёв по 95 витков в каждом слое.
Активное сопротивление первички 13,4 ома.
Вторичка - 150 витков (75 витков в одном слое, всего два слоя в каждой секции вторички) провода диаметром 1,16 мм.
Три секции по (2+2+3) вторички в каждой секции.
Все три секции в параллель.
Активное сопротивление вторички – 0,18 ома, приведённое – 13,9 ома.
КПД данного транса – 97,4%.
Изоляция межслойная - 0,02 мм, межсекционная - 0,5 мм.
КК (коэффициент качества по Бурцеву) –
12000 х 13,4 / 160 + (160+13,4) / (6,28 х 0,19) = 1150
Транс № 26 для 300В.
3,48 ком / 16 и 8 ом.
Железо от ОСМ-0,4 – ШЛ40 х 50 – 72.
Первичка:
2600 витков в двадцати слоях (5+10+5) по 130 витков в слое проводом ПЭВ-2 0,45 мм.
Вторичка:
180 витков для 8 ом, с отводом от 127-го витка на нагрузку 8 ом.
Мотать в два слоя проводом ПЭВ-2 0,69 мм по 90 витков в слое.
Между секциями первички надо расположить три запараллеленных вторички, т.е. всего шесть запараллеленных вторичек.
Активное сопротивление первички – 72 ома; активное вторички – 0,35 ома, приведённое – 73 ома.
КПД такого транса – 95,8%.
Транс № 27 для ГМ70.
Железо от ОСМ-0,4 – ШЛ40 х 50 – 32.
Ra = 8,05 ком. Rн = 8 ом.
Первичка:
3840 витков провода ПЭТВ-2 диаметром 0,355 мм в 3+6+6+6+3 слоях по 160 витков в слое. Активное сопротивление первички – 183 ома.
Вторичка:
124 витка, провод ПЭВ-2 диаметром 0,47 мм, в четырёх секциях 4+4+4+4 слоёв в параллель. Активное сопротивление вторички – 0,2 ома, приведённое – 192 ома.
Изоляция межслойная – бумага 0,02 мм, межсекционная – бумага+фторопласт, общей толщиной 0,25 мм.
Набор железа - Ш32 х 50.
Габарит намотки - 45 мм х 14 мм.
Первичка - 0,28 мм без лака.
140 витков в слое. 2+4+8+4+2.
Всего 5 секций, 20 слоёв, 2800 витков.
Вторичка - 0,28 мм без лака.
140 витков в слое. 5+5+5+5 слоёв.
Всего 4 секции, 20 слоёв, 2800 витков.
Изоляция межслойная - 0,02 мм бумага, межобмоточная - 0,2 мм полистирол (на
крайний случай тоже бумага).
Такой транс можно будет НЕ ШУНТИРОВАТЬ по вторичке, что благоприятно
скажется на звуке.
С 6Ж4 расчётная полоса - 8 гц - 65 кгц по -3 дб.
Немагнитная прокладка - 0,025 мм.
Для SE на двух 6С19П в параллель.
Железо ШЛ32 х 40 от ОСМ-0,16
первичка 1824 витка (456+912+456) проводом 0,38 мм диаметром,
вторичка - 159 витков (на 16 ом) проводом 0,89 мм в три слоя по 53 витка, от второго слоя можно сделать отвод на 8 ом.
Две таких вторички в параллель.
Активное сопротивление первички – 60 ом, активное вторички – 0,45 ома, приведённое – 60 ом.
Транс № 30 для SE на 6П36С (Ri = 650 ом)
3 ком / 8 и 4 ома.
Железо ШЛ32 х 40 – 56 от ОСМ-0,16.
Первичка – 440+880+440 витков ПЭТВ-2 диаметром 0,41 мм.
Вторичка – 93 витка (отвод от 66-го) проводом ПЭВ-2 диаметром 0,47 мм.
Две секции по 4 параллельных слоя. Всего 8 параллельных слоёв.
Активное сопротивление первички – 51 ом, вторички – 0,23 ома; приведённое вторички – 82 ома.
КПД транса – 95,6%.
Транс № 31 для 6С4С с Rвых = 0,8 ома.
Один из форумчан попросил меня рассчитать выходной трансформатор
для усилителя на 6С4С (одна на выход).
Трансы от УПСов.
Железо 35х50мм, габариты намотки 15х50.
Есть провод 0.335 на первичку и на вторичку есть провода 0.6 и 0.8.
Желательно, чтобы на 4 омах Кд был порядка 5, т.е. Rвых = 0,8 ома.
Вот что получилось:
Первичка:
В одном слое уместится 128 витков провода 0,335 мм.
Слоёв будет 20 (5+10+5), всего 2560 витков.
Активное сопротивление первички – 114 ом.
Вторичка:
70 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,63 мм.
Две секции по пять слоёв в параллель, всего 10 запараллеленных слоёв.
Активное сопротивление вторички – 0,087 ома. Приведённое – 116 ом.
Выходное сопротивление УМ на 6С4С равным 0,8 ома получится на данном трансе, если Ктр = 36,5:
Считаем: (850+114+116)/1332,25 = 0,8 ома.
КПД данного транса – 95,9%.
Небольшой трансик № 32 на ОСМ-0,1.
Железо ШЛ25 х 40 – 45.
Габарит намотки – 40 х 12,5 мм.
Первичка – 145 витков в слое проводом ПЭВ-1 диаметром 0,23 мм.
Всего в первичке 2900 витков (5+10+5 слоёв).
Активное сопротивление первички – 220 ом.
Вторичка – 130 витков ПЭВ-1 диаметром 0,55 мм в двух слоях по 65 витков в слое.
Две секции вторички по две запараллеленных обмотки.
Всего четыре обмотки в параллель.
Активное сопротивление вторички – 0,43 ома, приведённое – 215 ом.
Транс № 33 на силовом железе от «Прибоя» - ПЛ25 х 50 – 80 для 6П36С.
Окно намотки 17 х 76 мм.
Первичка – 2260 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,6 мм.
В 5+5+5+5 слоях по 113 витков в слое.
Активное сопротивление первички – 30,8 ом.
Вторичка – 113 витков того же провода. Двадцать слоёв в параллель.
На каждой катушке вторичка намотана секцией по 10 параллельных слоёв между двумя пятислойными первичками.
Активное сопротивление вторички – 0,077 ом, приведённое – 30,8 ома.
Ra трансформатора – 3262 ома.
Транс № 34 для пары 6С19П в проект «Мини-Маэстро Гроссо».
Железо от ОСМ-0,63, ШЛ50 х 50 – 90.
Габарит намотки 85 х 26 мм.
Первичка:
2000 витков проводом ПЭВ-2 диаметром 0,6 мм.
По 125 витков в слое, 4+8+4 слоёв.
R акт первички – 35,7 ома.
Вторичка – 78 витков проводом ПЭВ-2 диаметром 1,0 мм.
Две секции по 4 и 5 слоёв в параллель соответственно.
Всего 9 запараллеленных слоёв.
R акт вторички – 0,055 ома, приведённое – 36,5 ома.
КПД транса – 98,2%.
Межслойная изоляция – 0,02 мм, межобмоточная – 0,7 мм.
Транс №35 для пары 6С19П в проект «Мини-Маэстро Гроссо»
Железо от ОСМ-0,63, ШЛ50 х 50 – 90.
Первичка:
1824 витка проводом ПЭВ-1 диаметром 0,69 (0,74) мм.
По 114 витков в слое, 4+8+4 слоёв.
R акт первички – 24 ома.
Вторичка – 70 витков проводом ПЭВ-1 диаметром 1,12 (1,20) мм.
Две секции по 4 и 5 слоёв в параллель.
Всего 9 параллельных слоёв.
R акт вторички – 0,036 ома, приведённое – 24 ома.
КПД транса – 98,8%.
Межслойная изоляция – 0,02 мм, межобмоточная – 0,3 мм.
К хор = 12000*24/360 + (360+24)/(6,28*0,216) = 1083.
Транс № 36 на железе Ш60 х 60 – 90 для лампы RCA813 (ГУ13).
Габариты намотки – 85 х 27,5 мм.
Первичка:
3080 витков проводом ПЭВ-2 диаметром 0,5 мм.
2+4+4+4+4+2 слоя по 154 витка в каждом слое.
Активное сопротивление первички – 91 ом.
Вторичка:
77 витков проводом ПЭВ-2 диаметром 1,00 мм.
5 секций по два параллельных слоя, всего 10 запараллеленных слоёв.
Сопротивление вторички 0,056 ома активное, 90 ом приведённое.
КПД транса – 98,5%.
Межслойная изоляция – 0,02 мм, межобмоточная – 0,8 мм.
Приведённое к аноду сопротивление – 13 ком / 8 ом.
Трансформатор №37 для «трёхдетального» преда на 6Э5П.
железо от ОСМ-0,25 – ШЛ32 х 50 - 72.
Лампа - 6Э5П (Ri в триоде - 1150 ом)
Первичка:
2512 витков (628+1256+628) провода ПЭТВ-2 0,355 мм.
4+8+4 слоя по 157 витков в каждом слое.
активное сопротивление первички - 95 ом.
Вторичка - две секции по 231-му витку проводом 0,78 (0,844) мм диаметром. В каждой секции - три слоя по 77 витков в слое.
Обе секции вторички - в параллель.
Активное сопротивление вторички - 0,92 ома.
Прокладки между слоями - 0,02 мм бумага, между секциями - 0,5 мм фторопласт.
Расчётная полоса транса - 8,5 гц - 70000 гц (по -3 дб).
Толщина немагнитной прокладки - 0,065 мм.
Трансформатор №38 для «трёхдетального» преда на 6Э5П
На железе ОСМ-0,4 – ШЛ40 х 50 – 72.
Первичка – 2628 витков провода 0,41 (0,45) мм в 3+6+6+3 слоях по 146 витков в слое.
Активное сопротивление первички – 85 ом.
Вторичка – 237 витков проводом 0,8 (0,86) мм в трёх слоях по 79 витков в каждом слое. Три таких вторички параллельно между секциями первички.
Активное сопротивление вторички – 0,72 ома, приведённое – 83 ома.
Между слоями – 0,03 мм бумага, между секциями – 0,7 мм фторопласт.
Толщина немагнитной прокладки – 0,055 мм.
Трансформатор №39 для ГМ70, ГУ13, ГК71
На ШЛ42 х 90 – 86 (счетверённый ТС180-2)
Первичка – 3000 витков проводом 0,47(0,53) мм в 5+10+5 слоёв по 150 витков в слое.
Активное сопротивление первички – 100 ом ровно.
Вторичка – 80 витков проводом 0,93 (0,98) мм,
4+6 слоёв в параллель в двух секциях,
расположенных между тремя секциями первички.
Активное сопротивление вторички – 0,07 ома, приведённое – 68 ом.
Приведённое к аноду ГМ70 сопротивление нагрузки – 11,46 ком.
Выходное сопротивление каскада на ГМ70 с таким трансом рекордно низкое – 1,21 ома.
КПД транса – 98,2%.
Толщина немагнитной прокладки в зазоре – 0,2 мм.
Трансформатор №40 для «Триумвирата» Юрия Макарова.
Железо от ОСМ-0,63, ШЛ50 х 50 – 90,
Габарит намотки – 85 х 26 мм.
Первичка – 405+810+810+405 (2430) витков проводом 0,57 (0,62) мм,
В 3+6+6+3 слоях по 135 витков в слое.
Активное сопротивление первички – 45 ом.
Вторичка – 3+4+4 слоя по 84 витка в параллель проводом 0,93(0,97) мм.
Активное сопротивление вторички – 0,055 ома; приведённое – 43 ома.
Изготавливались данные трансы под нагрузку 4 ома («Montana WAS»),
Приведённое к аноду двух запараллеленных 6П3С (6L6GT) сопротивление – 3440 ом.
КПД транса – 97,22%
Расчётная полоса – 4 гц – 60 кгц (-3 дб).
Прокладки между слоями – 0,02 мм бумага,
Между секциями – 0,4 мм фторопласт.
Толщина немагнитной прокладки – 0,18 мм (суммарный ток через лампы – 120 ма).
Трансы РР6П14П
Выходник на РР6П45С
Транс для 6С4С на ШЛ 40 х 50
Выводок трансформаторов
Вот и всё на сегодняшний день.
Удачных вам трансов!
Автор: Алексей Шалин
Вас может заинтересовать:
- Графоаналитический расчет режима усиления
- Волшебство лампового звука
- Особенности конструирования современных ламповых УЗЧ
- Усилители НЧ без выходного трансформатора. Л.Кононович
- ВЫХОДНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ НА ВСЕ СЛУЧАИ ЖИЗНИ-2
Комментарии к статьям на сайте временно отключены по причине огромного количества спама.
Мотаем выходной трансформатор для однотактного лампового усилителя.
Решил улучшить полосу у однотактного лампового усилителя.
Стояли вот такие самонамотанные выходные трансформаторы. С индуктивностью 19,5 Гн. Сперва поставил ТВ-2Ш2, а потом заменил их на самонамотанные трансформаторы на кинаповском железе от дросселей - с таким же сечением провода и количеством витков, только с двойным секционирование вторичной обмотки. За счет чуть большего размера трансформаторного железа(отборного и хорошего качества) получил такую индуктивность. но данный прибор немного привирает и непонятно на какой частоте меряет и по какому алгоритму, поэтому позднее перешёл на более точный прибор DE-5000.
А заменил трансформаторы на такие же, только собранные из двух комплектов такого трансформаторного железа (площадь сердечника 8 кв.см.). Получил по прибору DE-5000 индуктивность 25 Гн на частоте измерения 100 Гц.
Мотал на таком станке (у меня есть статья про этот намоточный станок):
Итак более подробно - на данном однотактном усилителе SE 6AU6(6ж4п)+EL86(6п43п) стояли выходные трансформаторы изготовленные из одного кинаповского дросселя для накалов ламп - (у кинаповского дросселя провод намотан в навал, диаметр провода 0,505 мм по лаку, индуктивность маленькая и он для анодного напряжения не подходит).
В принципе звуком был доволен, когда сделал первоначальные выходные трансформаторы из дроссельного железа. Потом были ещё несколько выходных трансформаторов из таких же дросселей, с таким же количеством витков, но с другим секционированием. И звук на них получился чуть получше. Поэтому решил их перемотать на другое секционирование и увеличить в двое площадь сердечника. По прикидкам по размерам должны войти в защитные колпаки выходных трансформаторов.
Начал делать секционирование по приведённой картинке из учебника.
Здесь, которые стояли были сделаны по схеме - правый столбец, вторая сверху.
Системы секционирования выходных однотактных трансформаторов для ламповых усилителей. Системы секционирования выходных однотактных трансформаторов для ламповых усилителей.А более поздние были сделаны по схеме - правый столбец, верхняя картинка.
Пробовал варианты с разным сечением первички и вторички. Количество витков было на основе очень мне понравившегося трансформатора ТВ-2Ш2, только было добавлена вторая вторичная обмотка, а сечения проводов соблюдены. Секционирование сделано по картинке , приведённой выше.
После всех экспериментов решил опробовать схему секционирования из правого столбца, 6 сверху. Но тут пришлось уменьшать диаметр жил вторички, чтобы хоть как то вошло нужное количесвто витков в каркас катушки трансформатора..
Стоял вопрос по сечениям сердечника - выбор был либо уменьшить количество витков первички и остаться на диаметрах вторички от ТВ-2Ш2, либо что то другое.
Тут вспомнил о такой методичке.
Прикинул сечения провода.
По диаметрам - вторички - решил опереться на сечение. То есть - 0,75 мм это 0,442 мм2, а 0,5мм по лаку это скорее всего - 0,45 мм по меди-0,142 мм2 - то есть три провода по ,142*3=0,426 мм2- ну. почти одинаково по сечению.
Начал мотать, а тут кончился провод 0,16 на катушке ПЭТВ-2, быстро купить удалось только 0,18 ПЭВ. ну и вся технология поехала , те пропитки , которые применял для ПЭТВ-2 просто растворяют лак изоляции провода ПЭВ. Да ещё провод чуть толще - вроде запаса на каркасах на запланированное количество витков хватало по ширине, но уже впритык. и пришлось несколько раз переделывать.
На фото - каркасы, железо и корпуса от кинаповских дросселей, а также катушки - которые стояли на одинарном наборе от дросселей и на двойном наборе дросселей.
А также втулка под каркас для намоточного станка. Провод от кинаповских дросселей использовал как вторичку для двойных трансформаторов - провод был пропитан составом на основе воска или парафина - масса серого цвета. Убиралась тряпочкой в спирте. Но что то оставалось на проводе и после рядной намотки, за счет этого "что-то", провод прилипал друг к другу..
Было несколько неудачных попыток пропитки не подходящими пропиточными составами для провода ПЭВ.
Вот катушку разломал пропитанную ПВА -у ней утечка между первичкой и вторичкой -20кОм. Но на усилитель поставил - на тестовые колонки - получил потенциал 285 вольт на вторичке и корпусом усилителя. Но если осторожно, то можно было послушать. Баса было больше, ВЧ хуже. Меандр кривой. Фото меандра не сделал.
Но дергает по пальцам - при случайно прикосновении к акустическим проводам, хорошо хоть не сильно. Но достаточно , чтоб разломать катушку. Катушка высохла и стала как камень с трудом отодрал стенку каркаса и чуть чуть бумагу с боков, чтоб пакеты посмотреть - после обжимки - на пустоты и прочие непотребства, но не смог отодрать. Нужно напильником стачивать но пока нет времени и желания - и так что хотел - увидел.
Также нельзя пропитывать провод ПЭВ лаком для волос - самый удобный вариант пропитки в бытовых условиях при намотке проводом ПЭТВ-2, который вполне хорошо пропитывается данным аэрозольным лаком. На фото в галерее - видно как слезла изоляция с провода ПЭВ при обработке лаком для волос. Причем растворяет он её медленно - то есть когда намотаешь трансформатор, прибор нормально показывает все параметры, а потом минут через 15-20 - раз и межвитковое короткое замыкание. Почему лак для для волос, а не рекомендованные лаки для пропитки? - а где их быстро купить? И не в большой таре, а в маленьком объёме. Так что для бытовых условий лак для волос самое то - только надо брать без отдушек, а то трансформатор будет первую неделю благоухать духами - пока весь запах не выйдет. Если кто предложит достойный альтернативный вариант для применения в домашних условиях - буду очень благодарен. Так с подбором пропиток намучался сильно, а для провода ПЭВ так ничего толком и не подобрал - кроме восковой пропитки провода.
Ламповый усилитель. Своими руками. (продолжение 3)
Дроссели я собрал на железе от старого повышающего трансформатора ИБП фирмы APC 550-WT Трансформаторы данной фирмы (до 2000 года) имели разборный сердечник. Сердечник был разобран и поделен пополам. Для каждой половины сделан свой каркас. Намотка произведена проводом ПЭТВ-155 0.35мм по 3100 витков в навал.
Дроссели и блок предохранителей. Дроссели и блок предохранителей.Силовой трансформатор ТС-180 немного излишний по мощности для этой схемы, к сожалению меньшего размера не нашёл. Его обязательно надо перемотать!
ТС180 Изображение Яндекс картинки. ТС180 Изображение Яндекс картинки.Сматываем всю обмотку до экрана. Остается экран и первичная обмотка.
Изолируем желтым китайским скотчем для импульсных трансформаторов (3 кВ напряжение пробоя)
Мотаем на каждый каркас анодную часть по 870 витков провода ПЭТВ-155 диаметром 0.35мм
Я умышленно сократил напряжение анодной цепи на 12 вольт, что бы, лампы не работали на предельных режимах.
Питание накала кенотрона 5 вольт и 5 ампер намотал 2 обмотки соединённых параллельно проводом ПЭТВ-155 0.9мм по 16 витков
6.3 вольта накал ламп усилителя намотал 2 обмотки проводом ПЭТВ-155 0.9мм по 20 витков
+ я намотал 1 обмотку проводом ПЭТВ-155 0.4 38 витков на 12 вольт
Возможно, что трансформатор после перемотки и разборки у вас будет гудет, даже на холостом ходу. Самое лучшее лекарство от гудения (плотная и качественная намотка) перед сборкой щечки сердечника намажем секретной мазью. Берем феррит от сердечника любого импульсного трансформатора. Истираем его в пыль, мешаем с жидким клеем ПВА и мажем на стыки сердечника трансформатора. Собираем, стягиваем штатным креплением. Катушки трансформатора нужно закрепить к сердечнику клинышками из очень плотного картона или текстолита, так чтоб они очень плотно держались. Трансформатор надо обязательно после перемотки проверить. На холостом ходу и тем более под нагрузкой он НЕ должен издавать посторонних звуков.
ТС180-2 хорош тем, что у него есть в первичной обмотке секция для подключения 127 вольт.
У меня в сети дома (возможно и у Вас 235 – 240 вольт) Я убрал перемычку между контактами 2 и 2”( поставил между 3 и 3”) Тогда все расчетные напряжения пришли в норму.
Провод питания выходного трансформатора (какой бы он не был величины) скручен! Питание накала только переменка провод скручен. Экранирование проводов с входным сигналом лучше применить везде, где это возможно! Провод я применил экранированный МГТФ. На питание анодов и накала от старых компьютерных блоков питания (Только медь, есть провода с луженой медью, они хуже качеством). Выбирал нелуженую медь, и сечение максимальное.
Панельки ламп я применил СССР 68 года октальные керамические ПЛК-8 с посеребренными выводами.
Корпус, сделал из листового алюминия. Корпуса на трансформаторы не одевал, Если сделать все очень качественно, то Вы и не заметите разницу в экранировании трансформаторов.
Ну как полагается, прикрутил к усилителю Китайский девайс. Оптический аудио конвертер.
Расчет и намотка выходного трансформатора для лампового усилителя
Дырки для выводов, для фторопластового провода, чтобы намоточный тонкий не ломался. Дырки для крепления-пайки под голую медь 0,75-1,0 мм, потом залудим.
Замеряем:
Пример: 34,5х10 мм, дно = 34,5 мм, высота = 10 мм.
Секционирование – соединение обмоток ТОЛЬКО ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ! Любой слой заполняется только полностью и без просветов.
РАСЧЕТ
34,5 : 1,09 = 31,65 – 1 виток = 30 витков слой вторички.
Таких слоя будет 3 (три).
Вычисляем витки первички. Через Ктр, для 8 Ом = 25, для 16 Ом = 17.
(Ктр = кв.корень [5к : Ra]) = корень (5000 : 8) = корень 625 = 25 для 8 Ом, и соответственно 16 Ом = 17.
Прикидываем равенство первичек.
Два слоя вторички = 60 витков (на 8 Ом) х 25 (Ктр 8 Ом) = 1500 витков – прикидочная первичка на 8 Ом.
Три слоя вторички = 90 витков (на 16 Ом) х 17 (Ктр 16 Ом) = 1530 витков – почти одинаково. Выбираем среднее (да простят ГУРУ инета) = итого первичка 1515 витков.
Расчет диаметра первички
Реальная площадь окна = 34,5 х 10 = 345 мм 2 .
Из практики на вспучивание и изоляцию эту площадь делим на 1,4 и получаем чисто под провод первички = 172,5 : 1,4 = 123,21 мм 2 , делим его на количество витков и получаем площадь для одного витка = 123,21 мм 2 : 1515 витков = 0,08133 мм 2 . Извлекаем квадратный корень и получаем искомый диаметр провода первички по лаку: ?0,08133 = 0,2852 мм.
По таблице по лаку ищем ближайшее меньшее, получается по меди: 0,25 – 0,23 мм.
Т.к. провод по меди 0,23 «держит» не менее 110 мА = нам хватит, его и применяем.
ИТОГО: карта намотки = 758 (1515:2) витков 0,23 мм – изоляция – 30 витков 1 мм – изоляция – 379 (1515:4) витков 0,23 мм – изоляция – 30 витков – изоляция – 379 витков 0,23 мм – изоляция – слой 0,23 мм – изоляция – 30 (5+5+5+5+5+5) 1.
Мотаем:
Под начало и в конце любого слоя кладем немного клея, чтобы провод не «микрофонил» и укреплял бумагу.
Резвой – «длинные обмотки укладываем аккуратно кучками в четверть высоты, заполняем слой»
При очень длинных обмотках возможно применение межслойного канцелярского скотча в один слой.
Выводы тонкого обмоточного провода желательно маркировать разноцветными кембриками:
Собираем
Пушпул = без зазора, однотакт = с зазором.
Выводы толстых проводов соединяем и формуем как клеммы подключения, придумывать ничего не надо. Тонкие – зачищаем обжигом и аккуратно чистим мелкой наждачкой. Залуживаем и надежно припаиваем к подготовленной панельке из текстолита с закрепленными голого провода около 1 мм клеммами. Эту панельку для удобства крепим на болтах в ближайшем месте от выводов из катушки.
Не забываем маркировку – на «пузе» катушки с удобной стороны под скотч приклеиваем бирку карты намотки и расположения контактов.
Ответы на вопросы «Почему?» ищем в первоисточниках и не дай божЕ слушаем инетовских ГореГуру (а есть и с сангиг образованием), только через разрядку 450 В конденсаторов на собственных пальцах = другого пути нетУ!
Читайте также: