Ламповые усилители, это неплохо. Добавим здравого смысла, часть7
Продолжение статьи по материалам электронной сети Интернет с размышлениями из "Записной книжки" Юрия Игнатенко и моими комментариями
Вопрос. Мотали когда-нибудь наверное ОСМ1-0,063 для выходных? Если по схеме 1-2-1-2-1-2-1 или 2-1-2-1-2-1-2, то как соединять? Впараллель или последовательно? Вопрос снят. Разобрался сам, мне подтвердили правильность в интернете.
Ответ. Будьте внимательнее, не подтвердится у вас теория практикой. Лучше не собирать по интернету разную ересь. Есть практика подтверждённая поставленными экспериментами. Было неоднократно показано, как нужно мотать выходники. Были пояснения, как влияет на звучание усилителя то, какой вывод первички ТВЗ, подключен к аноду лампы. Жаль пропущенного мимо ушей. Это очень важная деталь, главная в моих усилителях. Если намотать, так как написано (а так и мотают все выходники на форумах, секционируя равномерно), то это пустая работа. Мало кто удосужился намотать иначе и уйти от завала по ВЧ в реальной схеме включения. Завал обусловлен большой межобмоточной ёмкостью, которая подключается к аноду лампы и садит этой ёмкостью анод на массу, уменьшая полосу пропускания по ВЧ. Но стоит со стороны анода добавить витков 1000-1600 (образуя дроссель, индуктивную нагрузку) и завал по ВЧ непременно исчезает! Усилитель сразу зазвучит прозрачно, кристально и по низам завал уменьшается, появляются бархатные низа и возрастает усиление и выходная мощность. Всё это можете посмотреть на графике, показанном ниже. Усилитель без ООС. Из-за такого маленького нюанса мои усилители, на выходниках намотанных на силовых трансформаторах ТС-40 и ТС-60, для ламп от 6П6С до 6П45С звучат значительно лучше. Хотя судя по классической теории, мотать выходники следует именно с равномерным секционированием, на железе сечением 12-20 см.кв. Это и обсуждают телезрители на форумах. Ниже показаны АЧХ свежих выходников
Вопрос. Какова плотность тока в обмотках ТВЗ?
Ответ. Плотность тока в ТВЗ, по сравнению с электропитающими трансформаторами, должна быть увеличена. Это закономерно, поскольку ТВЗ передаёт музыкальную программу. Коэффициент заполнения сигнала музыкальной программы мощностью всего 0,3 равен. Поэтому провод первички 0,14-0,16 мм подходит вполне для тока 50-60мА и не перегревается. А провод 0.24 мм годится для 100 мА. Это практика подтверждаемая ежедневно измерениями усилителей изготовляемых мною.
Вопрос. На каком железе лучше намотать ТВЗ?
Ответ. Намотать можно на любом железе (сечении) лишь бы влезло нужное количество витков провода того диаметра, который требуется для данной лампы. Провод 0,15мм - 45мА ток лампы. Провод 0,24мм - 90мА ток лампы максимальный. От сечения зависит спад на низах и выходная мощность. Чем тоньше железо, тем лучше. УНЧ начального уровня, это первая ступенька в усилителестроении. Но из любой схемы и конструкции следует выжать предел по звучанию. Кто хочет, сразу мотайте ТВЗ на железе сечением 8-12 см. кв. Это только улучшит параметры. И на доработанных ТВЗ1-9 можно получить отличный звук. Звук будет лучше, чем звучат транзисторные и микросхемные усилители и ресиверы, продаваемые в магазинах по 500 зелёных денег.
Примечание. Перед стартом процесса конструирования лампового усилителя следует хорошо подумать. А надо ли вам это? А надо ли обычному телезрителю заниматься намоткой? Ведь на первом этапе можно по-просту сподобиться и применить обыкновенные стандартные трансформаторы. Дело в том, что гемморойные моточные манипуляции способны убить интерес к процессу созидания лампового звука. Попробуйте вначале минимально-затратный путь. Получите первый здравый результат и от него отталкивайтесь. Излагаю простую истину: Большинство телезрителей получат от применения стандартных трансформаторов результат, которым 90% из них будут удовлетворены. Большинство людей часто не в состоянии услышать сигналы на частоте 12-14кГц. Поэтому для них ширина полосы пропускания от 50 Гц до 16 кГц избыточна. Люди просто не отличают качество звука выше определенного порога, тем более ,если он уже ламповый. Поэтому расширение полосы пропускания для снижения уровня искажений трудоёмкое и ресурсозатратное занятие. Если в итоге необходимость возникнет, то можно заняться намоткой трансформаторов. Евгений Бортник
Вопрос. Как узнать оптим. анодную нагрузку определённой лампы для расчёта ТВЗ?
Ответ. Повторю еще раз, нет оптимального сопротивления анодной нагрузки для определённой лампы. Оно бегает в два три раза и зависит от тока через лампу, от напряжения на лампе, от зазора в ТС. Для чего и делают отводы во вторичке, чтоб точно согласовать акустику с внутренним сопротивлением лампы. Оптимальная анодная нагрузка отличается если настраивать на минимум искажений или на максимум выходной мощности. Для большинства ламп в однотакте надо мотать первичку 2400 - 2800 витков иначе хороших низов не получить. И только вторичкой согласовывют нагрузку. А первичка одинакова для всех ламп. Диаметр провода разный, зазор разный, сечение железа разное. Витки одинаковы. Чем больше витков - тем лучше на низах звучит, меньше КНИ на низах но завал начинается на ВЧ. Поэтому витки балансируют в пределах 2600 витков. Это практические данные проверенные неоднократно по ТВЗ, а в интернете встречается галиматья. Теоретические расчёты моточных изделий в УНЧ нужно корректировать, иначе ничего путного не получается. Частенько, ТВЗ намотанные по расчётам — не звучат. Причиной тому множество переменных факторов в конструкции трансформатора. Даже такой фактор, как удар молотка, либо уронили трансформатор, и магниные свойства могут поплыть. Иногда два сердечника одинаковых, намотаны одинаково, а получаются разными. Порядок проверки такой: Первички включают последовательно в сеть. Должно быть по 110 вольт на каждой первичке. А на практике получается например 87 вольт и 133 вольта. Вот пока клей не застыл, начинаешь сжимать, бить молотком, сажать сердечник, у того где меньше вольт, потому что у него индуктивность меньше. А телезрители хотят повторить ТВЗ по описанию! Можно конечно повторить, но идеал не получится. А ТВЗ главная деталь в УНЧ. Звук зависит от него. Нужно идеальное согласование ТВЗ с выбранной акустикой.
Примечание: Справедливые слова автора основаны на практическом опыте. Талантливый автор. Кроме опыта сквозь строчки видно огромное количество рукопашной работы, которую кстати нужно выполнять очень тщательно. В связи с этим к читателям возникает вопрос: А вам это надо? Мой ответ: Мне нет, поскольку есть другие интересные дела с УМЗЧ. Мистики в манипуляциях автора нет никакой. Симметрия, подгоняемая молоточком зависит от качества стыков и крепежа. Постукивая по сердечникам на свежем клею, автор баласирует воздушный зазор. Вот и весь секрет, поэтому флаг в руки, барабан на шею. Я предпочитаю идти другим путём. А для реализации этого пути приходится покупать серийные трансформаторы оптовыми партиями по 20-40 шт. Иногда случаются крупные и недорогие покупки, по 1-2 зелёной денежке за штуку. Из такой партии удается подобрать до 50% симметричных трансформаторов (погрешность 2-3%) с очень приличными параметрами. Это работа примерно на полдня. Зато получаются идеально симметричные выходные каскады. Это актуально для двухтактных усилителей. Еще полезнее симметричные пары для УМЗЧ повышенной мощности с дифференциальным включением выходных трансформаторов. По этой теме советую почитать статьи Сергея Комарова в журналах Радио. Для подобранных трансформаторов и лампочки симметрировать можно не так тщательно. Зато на сдвоенном двухтакте 6п44с удается выжимать сотку ламповых ватт, соблюдая справедливые рекомендации по минимизации искажений. Евгений Бортник
Вопрос. Ультралинейный вывод делать считая от анода лампы или от +вывода первички?
Ответ. Вывод для УЛ подключения экранной сетки всегда считают от среднего вывода трансформатора, куда подают + анодного напряжения. УЛ отводы следует подбирать точнее, чтобы получить отличный результат. Поэтому делают три отвода 30-35-40%.
Вопрос. Какой сердечник нужен для двухтакта на 6П3С?
Ответ. Под 6П3С сердечник нужен не менее 5,5-6,5 см. кв., чтобы 12Вт прокачать.
Вопрос. Диаметр провода где-то 0,29 — 0,31. А вот количество витков не изменяется при любом сечении ? Сколько нужно витков для ультралинейного?
Ответ. Закономерность такова: Больше мотаем витков, получаем более широкую полосу вниз до 20Гц, но опасность потери линейности в ВЧ области. Меньше мотаем, в ВЧ области выше лезем, а НЧ ухудшаются. Вот и балансируем по 1200 — 1800 витков в одном плече. Ультралинейный отвод для разных ламп разный процент от всего количества витков. От 15% до 50%. Процент включения экранных сеток желательно подобрать точнее. И для каждой лампы он разный, как разный коэфициент включения и для различных режимов одной и той же лампы. Иначе усилитель может работать хуже стандартного пентодного. Точность подбора до 50 витков. Если нет возможности это сделать, то не заморачивайтесь с ультралинейным режимом. Мощность в УЛ меньше, чем в пентодном режиме. Правильно сделанный двухтакт в чистом пентодном режиме с регуляторами баланса по постоянке, с балансом по переменке и с регулятором тока выходных ламп итак дает прекрасные результаты.
Вопрос. Зачем нужна катодная обмотка, как её рассчитать, где мотать, в каком слое?
Ответ. Катодная обмотка — это местная ООС. Её можно мотать на любой ТВЗ в любой схеме. Хоть в однотакте, хоть в двухтакте. Чем больше витков - тем больше местная ООС. А ООС линейнее делает усилитель. Количество витков 1/10 – 1/20 от анодной обмотки и проводом таким же как и анодная обмотка. Но усиление упадёт и может не хватить чувствительности со входа.
Вопрос. Можно ли применить в двутакте на 6П14П ТВЗ от Урал-114?
Ответ. ТВЗ от Урала-114 подойдут для 6П14П, 6П6С, 6Ф6С и даже 6П3С но нужно дать 320 - 340 вольт на лампу при меньшем токе 35 — 45мА. Это потому, что первичная обмотка намотана тонким проводом и нужно выбирать не токовый режим ламп, а по напряжению повышать. Для двухтакта менее критичен ток и можно занижать его. Главное — напряжение побольше.
Вопрос. Как определить толщину зазора в сердечнике ТВЗ однотакта?
Ответ. Никто и никогда точно не скажет какой зазор нужен в вашем ТВЗ. Невозможно повторить ТВЗ идеально. Прогреваем усилитель. На эквивалент нагузки подаем напряжение, допустим на 4 Ом - 8 Вольт и прибавляем ток. 35мА, 40мА, 45мА КНИ уменьшаются и вдруг при 50мА начинает увеличиваться КНИ. Всё, стоп. Вот на этот ток рассчитан зазор вашего трансформатора. Можно делать иначе, поставить резинки в зазор и струбциной сжав, подключить ТВЗ. Далее выставив нужный ток, сжимайте струбцину пока КНИ не начнёт увеличиваться. Это и есть зазор ваш, нужно чуть больше на 0,02мм.
Вопрос. В чем основные отличия ТВЗ для однотакта и двухтакта ?
Ответ. В однотактном усилителе есть сквозной нескомпенсированный постоянный ток покоя лампы. Такой ток через обмотку трансформатора называют током подмагничивания. Ампервитки насыщают железо трансформатора, поэтому на пути магнитного потока в железе нужен зазор. Но зазор уменьшает индуктивность первички и служт причиной завала АЧХ на НЧ. В двухтактном усилителе в обмотках так же есть ток, но насыщения железа это не вызывает, посокольку в в броневых трансформаторах каждой обмотке токи противоположны и это создает нулевую эквивалентную МДС (магнитодвижущую силу). В стержневых трансформаторах в каждой катушке возникает собственная МДС первичной обмотки, но создаваемые ими магнитные потоки в кольцевом сердечнике направлены встречно. Эквивалентный магнитный поток почти нуль, поэтому первоначального насщения стали нет. Для стержневых трансформаторов характерно наличие нескомпенсированных потоков рассеяния. Поэтому качество стыков подков сердечника должно быть высоким, а катушки идеально симметричными. С двухтактного ТВЗ в сравнении с однотактным при одинаковом сечении стали сердечника, можно отобрать больше мощность и существенно расширить диапазон в сторону НЧ. Зазор в сердечнике двухтактного трансформатора не нужен вовсе, а индуктивность первичек существенно больше.
Вопрос. Почему на других сайтах в УНЧ делают выходники на ОСМ -100, 160, 250 и с чем это связано, хотя иногда попадаются ТВЗ1-9? А мощность УНЧ тоже мала.
Ответ. Для двухтакта нужен сердечник со сравнительно небольшим сечением. Поскольку нет немагнитного зазора с прокладкой в магнитопроводе, обеспечивается больше индуктивность первичной обмотки. Это важно для воспроизведения низов. Поэтому в двухтактах, например иконе аудиофилов QUAD II, сердечник ТВЗ имеет всего 5,5 см квадратных. А в однотакте есть немагнитный зазор и чем мощнее лампа, тем больше ток. И сечение и зазор приходится увеличивать, чтобы сердечник не входил в насыщение и КНИ был низким на НЧ, но при этом индуктивность первичной обмотки всё равно падает. Не спасает увеличене сечения сердечника, в этом и тупик. В каждом деле есть разумный предел. Основная масса пользователей в интернете не очень компетентна. Вероятно, те кто знает - тот просто с жиру бесятся. Измерять-то не умеют — вот и берут с запасом сердечник по сечению в 2 — 4 раза на всякий случай. Считается без приборов просто — для двухтакта берём силовик 40ватт на 50 Гц. Он не входит в насыщение при 50Гц до 45-50 ватт. Значит на 25Гц с него безнасыщения можно снять мощность 20-25 ватт. То есть в два раза меньше частота, в два раза меньше мощность. Для однотакта качественного делим на ЧЕТЫРЕ мощность. На сердечнике 40ватного ТС можно низа получить до мощности 8-10 ватт.
Вопрос. Как правильно секционировать обмотки на торе? Если намотать вторую секцию вторички не сверху, а между половинками первички, а потом уже сверху самому домотать еще один слой (третий) вторички — это улучшит результат?
Ответ. Наоборот ухудшит. Разбаланс по сопротивлению первичек будет больше, а так же увеличится межобмоточная ёмкость. Достаточно первой и последней намотать вторички. Весь магнитный поток создаваемый первичками заэкранирован вторичками и снизу и сверху. Некуда ему деться. Это же ТОР без рассеяния. Сердечник покрыт обмотками по кругу. Налицо 100% использование сердечника. В сердечниках Ш и П-образных половина сердечника не покрыта обмотками. Простейшая схема намотки на двухтакт имеет вид: 70-1800-1800-70.
Продолжение следует
Евгений Бортник, август 2015, Россия, Красноярск