Усилитель на ТАНах. Часть 1
РадиоКот >Схемы >Аудио >Усилители >Усилитель на ТАНах. Часть 1
Всем доброго времени суток. Сегодня я хочу поделиться с Вами своим опытом применения трансформаторов ТАН в однотактных усилителях. Ну чтож, начнем обо всем по порядку…
Первый вариант схемы усилителя представлен на схеме ниже.
Сигнал с выхода Вашего аудиоустройства, через конденсатор С1 и антипаразитный резистор R1 поступает на вход предварительного усилителя, выполненного на пальчиковом пентоде низкой частоты 6Ж32П с короткой характеристикой. Данный пентод специально разработан для использования в первых каскадах звукозаписывающих и звуковоспроизводящих устройств [1].
Для получения приемлемого коэффициента усиления (и соответственно чувствительности) использовано пентодное включение 6Ж32П. Положительное напряжение на 2 сетке задается делителем R6, R7. Конденсатор С6 выполняет дополнительную фильтрацию сеточного напряжения. Резистор R5 является так же антипаразитным. В каскаде применено автоматическое смещение. Оно задается резистором R4. Нагрузкой каскада является резистор R3. С него и снимается полезный усиленный сигнал.
С выхода предварительного усилителя, усиленный сигнал, через конденсатор С7 поступает на вход выходного каскада, выполненного на легендарном (без приуменьшения) лучевом тетроде 6П3С [2]. Выходной каскад построен по ультралинейной схеме с комбинированной ООС. Смещение – автоматическое. Оно задается резистором R13.
Первая петля ООС – это так называемая межанодная ООС. Глубина данной ООС задается резистором R10.
Вторая петля ООС – это катодная обмотка 7-8, трансформатора Tr1. Кроме второй петли ООС обмотка 7-8 выполняет ещё одну роль – уменьшает подмагничивание сердечника выходного трансформатора, что благоприятно сказывается на параметрах выходного каскада. Назначение данных ООС аналогично ООС предварительного усилителя – линеаризация выходного каскада и уменьшение искажений.
Нагрузкой выходного каскада является трансформатор Tr1 с подключенной ко вторичной обмотке акустической системой. Модель трансформатора, а так же соединение обмоток указано на схеме.
Резистор R11, конденсатор С10 – корректирующий фильтр.
Резистор R8, конденсаторы С3, С4, С8, С9 – дополнительный фильтр напряжения питания предварительного усилителя.
В качестве источника питания использован ранее мной описанный (В статьях «История одного усилителя» и «УНЧ с нестандартным использованием радиоламп») источник питания с небольшой модернизацией, а именно:
1) Октальные кенотроны 6Ц5С были заменены на пальчиковые 6Ц4П [3].
2) Дроссель Др.1 был заменён на Д31-5-0.14.
Данный дроссель обладает более чем в 2 раза большей индуктивностью, по сравнению с ранее использованным Др-2ЛМ-К. Данная замена улучшила качество фильтрации анодного напряжения и как следствие, уменьшила фон при отсутствии на входе сигнала.
Все использованные детали указаны на схеме, стоит только сказать пару слов об использованных конденсаторах. В качестве конденсатора С5 использован конденсатор jamicon серии MZ [4]. В качестве конденсаторов С11, С12 использованы конденсаторы epcos серии B41858 [5]. Данные электролитические конденсаторы устойчивы к работе в импульсных режимах и обладают низким эквивалентным последовательным сопротивлением (ЭПС, ESR), что благоприятно сказывается на звуке (бас становится чётким и глубоким). Кроме того отпадает необходимость блокировать данные конденсаторы конденсаторами малой ёмкости (слюдяными, плёночными, бумажными), как это было сделано в ранее описанных конструкциях.
Выходная мощность усилителя – 3 Вт. Чувствительность около 0.5 В.
Субъективно усилитель даёт на выходе чистую середину, глубокие басы, но немного размазанные, верха подрезаются (на верхах появляется специфическая шепелявость, она незначительна, практически не заметна, но такой звук будет больше по вкусу любителям ретро звука).
Объективно же дело обстоит иначе. АЧХ усилителя при выходной мощности 3 Вт представлено на фото.
По АЧХ чётко видно, что полоса усилителя по уровню -3 дБ от 50 Гц до 5 кГц, что, несомненно, является крайне узкой полосой (Замеры велись на эквиваленте нагрузки равной 4 Ом).
Причиной этого является выходной трансформатор Tr1, не подходящий для однотактных конструкций. Данный трансформатор обладает недостаточной индуктивностью первичной обмотки, а так же не имеет зазора, что так же негативно сказывается на полосе усилителя. Таким образом в качестве выходного трансформатора для построения высококачественного усилителя по данной схеме лучше применить трансформатор с индуктивностью первичной обмотки хотя бы 12-14 Генри (а лучше 20), коэффициентом трансформации равным 31-32. При этом обмотки должны быть послойно секционированы. Чем больше секций – тем лучше. При этом секции первичной обмотки соединяются последовательно, а секции вторичной обмотки параллельно (Следовательно, число витков каждой секции вторичной обмотки равно расчётному числу витков вторичной обмотки). Можно применить любой другой способ секционированной намотки, коих существует великое множество. Ультралинейный отвод делается от 40-50% первичной обмотки. Катодная обмотка составляет 12-15% от анодной и включается противофазно.
На фото представлен спектр сигнала на выходе при выходной мощности 3 Вт.
Далее была проведена модернизация усилителя. В качестве предварительного усилителя был применён модернизированный СРПП каскад на 6Н23П [6]. Его электрическая принципиальная схема приведена на схеме 2.
Не буду подробно описывать работу данного каскада, она описана во множестве источников (например, источник 7). Модернизация исходного СРПП незначительна и заключается во введении местной цепочки ООС – резистора R5 и конденсатора C2. Настройка данного каскада заключается в выставлении резистором R4 половины напряжения питания на катоде верхнего (по схеме) триода Ла1 (верхнем конце резистора R3). Марка конденсатора С5 аналогична предыдущему варианту предварительного усилителя. Чувствительность усилителя с данным предварительным усилителем составляет 1 В, так как 6Н23П обладает более низким коэффициентом усиления по сравнению с 6Ж32П.
Субъективно усилитель так же даёт на выходе чистую середину, чёткий бас, подрезание верхов незаметно (с учётом пробежавшего стада слонов по моим ушам).
Полоса усилителя осталась практически такой же и это не случайно – основным определяющим фактором здесь является высококачественный выходной трансформатор (коего тут нет).
На рисунке ниже представлен спектр сигнала на выходе усилителя при выходной мощности 3 Вт с выходным каскадом на лампе 6П3С.
а ниже спектр сигнала на выходе усилителя при выходной мощности 3 Вт и выходной лампе 6П3С-Е.
Спектры отличаются незначительно, но при применении в качестве выходной лампы 6П3С-Е в выходном сигнале количество высокочастотных гармонических компонент выше, чем при применении 6П3С, но одновременно ниже уровень более низкочастотных компонент. Этим объясняется различие в их звучании, 6П3С-Е звучит более выше со своеобразным оттенком. Честно говоря, мне нравится в однотактном усилителе больше звучание 6П3С, но как говорится дело вкуса, а о вкусах не спорят!
Далее предоставлен спектр сигнала на выходе усилителя при выходной мощности 1.5 Вт и применении в качестве выходной лампы 6П3С
а ниже лампы 6П3С-Е.
Думаю выводы и так уже сделаны и очевидны…
На этом я заканчиваю свои эксперименты с применением трансформатора ТАН в однотактных усилителях и перехожу к экспериментам по применению в двухтактных. Но это будет уже совсем другая история…
Список использованной литературы
1) Параметры 6Ж32П — https://istok2.com/data/474/
2) Параметры 6П3С — https://istok2.com/data/619/
3) Параметры 6Ц4П — https://istok2.com/data/715/
4) Параметры конденсаторов jamicon серии MZ — https://www.jamicon.msk.ru/files/pdf/jamicon_mz.pdf
5) Параметры конденсаторов epcos серии B41858 — https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/182912/EPCOS/B41858.html
6) Параметры 6Н23П — https://istok2.com/data/555/
Файлы:
Схема 1 в формате SPlan
Схема 2 в формате SPlan
Все вопросы в Форум.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
Эти статьи вам тоже могут пригодиться:
www.radiokot.ru
Усилитель на ТАНах. Часть 2
РадиоКот >Схемы >Аудио >Усилители >Усилитель на ТАНах. Часть 2
Доброго времени суток, уважаемые читатели.
В предыдущей статье «Усилитель на ТАНах. Часть 1» я поделился своим опытом применения трансформаторов ТАН в однотактных конструкциях. В данной статье я хочу продолжить свои эксперименты и поделиться опытом применения ТАНов в двухтактных конструкциях. Итак, начнем…
Сигнал с выхода Вашего аудиоустройства, через конденсатор С1 и антипаразитный резистор R1 поступает на вход предварительного усилителя-фазоинвертора, выполненного на широкополосных триод-пентодах 6Ф12П [1]. Плечи данного фазоинвертора (ФИ) выполнены по схеме СРПП, а сам ФИ является усовершенствованным вариантом ФИ, приведённым в статье Н.Трошкина [2].
По своей сути данный фазоинвертор является дифференциальным усилителем, плечи которого нагружены на катодные повторители (СРПП). Дифференциальный усилитель (дифкаскад) состоит из 2 идентичных каскадов ОК (общий катод), выполненных на триодных половинках ламп Ла1, Ла2 с общим не зашунтированным катодным резистором R3. Если на сетки такого каскада подать равные по амплитуде, но противофазные напряжения, то и переменные составляющие анодных токов, протекающие через общий не зашунтированный катодный резистор R3, будут равны по модулю, но противоположны по фазе. Поэтому падения напряжений, вызываемые этими токами на резисторе R3 взаимно уничтожатся. Таким образом, несмотря на не зашунтированный резистор R3 для противофазных напряжений, плечи дифкаскада не охвачены ООС и усиливают сигнал.
Таким образом, данный ФИ обладает свойством подавлять синфазные сигналы [2].
Если вернуться к рассмотрению Схемы 1, то противофазные сигналы получаются следующим образом:
— Сигнал поступающий на вход предварительного усилителя-фазоинвертора усиливается триодом Ла1.1 и инвертируется. Таким образом на выходе мы получаем 1 сигнал, противофазный входному.
— Часть инвертированного сигнала снимается с делителя R8, R9 и поступает через конденсатор C3 на вход второго плеча ФИ, где усиливается и инвертируется повторно триодом Ла2.1. На выходе получаем 2 сигнал, синфазный входному.
Применение в качестве динамической нагрузки пентодных половинок ламп Ла1.2. Ла2.2 позволило получить от каскада максимальное усиление.
Пентодный режим половинки Ла1.2 задается резистором R7 и конденсатором C2, а половинки Ла2.1 резистором R13 и конденсатором С4. Резисторы R6, R12 – антипаразитные.
Работу самого СРПП каскада рассматривать подробно не будем, так как это уже неоднократно делалось в моих предыдущих статьях и множестве других источников [например 3].
С выхода предварительного усилителя-фазоинвертора усиленный сигнал поступает на вход двухтактного выходного каскада, выполненного на проходных триодах 6С19П [4]. Нагрузкой выходного каскада служит трансформатор Tr1 с подключённой ко вторичной обмотке акустической системой.
Выходной каскад выполнен по схеме с полуавтоматическим (комбинированным) смещением и комбинированной ООС.
Полуавтоматическое (комбинированное) смещение создается падением напряжения на катодных резисторах R15, R16 + подачей недостающего отрицательного напряжения на сетку от дополнительного источника отрицательного напряжения через резисторы R18, R19.
Комбинированная же ООС состоит из 2 петель:
1 петля ООС – это катодные обмотки (15-16, 18-17) трансформатора Tr1.
2 петля ООС создаётся межанодными резисторами R14, R17.
В качестве источника питания использован неоднократно описанный мной ранее источник питания (1, 2) с небольшой модернизацией.
Нововведением данного БП стало введение дополнительного источника отрицательного напряжения. Рассмотрим его подробнее:
С обмотки IV трансформатора Tr2 переменное напряжение поступает на вход удвоителя напряжения, выполненного на диодах VD3, VD4 и конденсаторах С18, С19. Далее удвоенное напряжение поступает на параметрический стабилизатор напряжения, выполненный на резисторе R22, газоразрядном стабилитроне СГ15П-2 и сглаживающем конденсаторе С20. С выхода данного стабилизатора и снимается отрицательное напряжение смещения выходного каскада.
Все использованные детали указаны на схеме. Остановимся только на трансформаторе Tr2. В качестве трансформатора Tr2 подойдёт любой трансформатор с напряжение вторичной обмотки (II) 230-250 вольт, током не менее 0,5 А; напряжением вторичной обмотки (III) 6,3-7 вольт, током не менее 3-3,5 А; напряжением вторичной обмотки (IV) 85-100 вольт, током не менее 50 мА.
В качестве конденсаторов С6, С7 использованы конденсаторы epcos серии B41858 [5].
Кроме того, если у Вас имеется обмотка трансформатора напряжением 240-300 Вольт, током не менее 30-50 мА, то из схемы удвоитель напряжения VD3, VD4, C18, C19 можно исключить, заменив его на мостовой выпрямитель с емкостным сглаживающим фильтром.
Настройка схемы очень проста. При отсоединённом усилителе резистором R22 нужно выставить ток через газовый стабилитрон равный 15 мА. Затем подключить усилитель к источнику питания, предварительно выставив резисторами R20, R21 максимальное отрицательное смещение.
Далее резистором R3 нужно выставить необходимые напряжения в контрольных точках А и В. Это делается следующим образом:
— резистором R3 выставляется половина напряжения питания в одном из плеч ФИ. После этого вычисляется разность напряжений между точками А и В…
— далее резистором R3 выставляется напряжение в точках А и В так, что бы в одном плече была половина напряжения питания плюс половина разности напряжений между точками А и В, а в другом, соответственно будет половина напряжения питания минус половина разности напряжений между точками А и В. На этом настройку ФИ можно считать законченной.
Если разница напряжений между точками А и В не превышает 5% от половины напряжения питания, то настройку ФИ можно упростить, для этого нужно лишь выставить половину напряжения питания в точке А или В ФИ (Можно, в принципе, подбором этого резистора выставить одинаковые напряжения в точках А и В, но реально идеальная симметрия получается при некоторой разбалансировке плеч относительно друг друга. Обычно ведомое плечо должно иметь немного меньшее усиление, чем ведущее). После настройки ФИ переходим к настройке выходного каскада. Для этого попеременной подстройкой резисторами R18, R19 нужно выставить токи анодов выходных ламп Ла3, Ла4 равными 20 мА.
На этом настройку усилителя можно считать законченной.
Применение в усилителе проходных триодов с низким внутренним сопротивлением облегчает изготовление выходного трансформатора т.к. требуется значительно более низкое значение оптимального приведённого сопротивления нагрузки, а следовательно и минимальной индуктивности первичной обмотки. Таким образом значительно возрастает шанс подобрать в качестве выходного трансформатора какой-либо из серийно выпускаемых (ранее выпущенных) промышленностью трансформаторов. В качестве экспериментального трансформатора был выбран трансформатор ТАН-13-127/220-50.
АЧХ первого варианта усилителя представлено на фото ниже.
Как видно из фото, полоса пропускания усилителя по уровню -3 дБ составляет от 17.3 Герц до 15.24 кГц, что вполне приемлемо для начинающих конструкторов ламповых УНЧ, начинающих радиолюбителей, и большинства рядовых слушателей.
На фото ниже представлен спектр выходного сигнала усилителя при выходной мощности усилителя равной 3 Вт.
Спектр является классическим. Хочется заметить, что на фото маркером уровня неверно определено значение первой гармоники выходного сигнала, реальный её уровень находится около -0.2…-0.35 дБ.
Чувствительность усилителя равна 0.7 В действующего значения напряжения на входе.
Субъективно усилитель дает на выходе чёткий, не размазанный бас (немного приглушённый), ровную середину, верха немного приглушены так же, но чистые.
Выходную мощность данного усилителя можно увеличить. Для этого нужно запитать выходной каскад напряжением 150-200 вольт, а питание ФИ оставить тем же (или использовать удвоенное напряжение питания выходного каскада, что на практике реализуется очень просто).
При этом нужно пересчитать оптимальное значение приведённого сопротивления и, соответственно, коэффициента трансформации выходного трансформатора Tr1. При этом полоса пропускания усилителя расширится, что положительно отразится на качестве воспроизведения. Так же нужно более точно настроить ФИ, подобрать лампы ФИ и выходного каскада. При этом общий коэффициент гармоник упадёт.
Второй вариант усилителя отличается от первого применением в нём не самобалансирующегося фазоинвертора без обратной связи. Его схема электрическая принципиальная приведена на схеме ниже.
Из-за присутствия в катоде ФИ шунтирующего конденсатора С3 ООС через общий катодный резистор R3 отсутствует. Следовательно данный ФИ представляет из себя, по сути, 2 независимых каскада ОК, нагруженных на катодный повторитель (СРПП). Общее усиление ФИ, из-за отсутствия общей ООС так же выше.
Сигнал с выхода Вашего аудиоустройства через конденсатор С1 и антипаразитный резистор R1 поступает на вход первого каскада ОК. С его выхода снимается первый усиленный и инвертированный выходной сигнал, противофазный входному. Далее часть напряжения через конденсатор С22, резисторы R8, R11 поступает на вход второго каскада ОК, где так же усиливается и инвертируется. Таким образом на выходе 2 мы получаем усиленный и дважды инвертированный сигнал, синфазный входному [2].
Цепочка R9, C21 служит для выравнивания выходного импеданса плеч ФИ, но может сужать полосу. Данную цепочку можно безболезненно исключить из схемы (во всяком случае в СРПП варианте ФИ точно…).
В статье Н.Трошкина [2] отмечается, что данный ФИ обладает плохой симметрией выходного сигнала на высоких частотах, но данный недостаток частично компенсируется при применении СРПП варианта данного ФИ, что мной и было сделано.
Настройка данного ФИ так же проста. Для настройки по постоянному току можно поступить аналогично предыдущему варианту фазоинвертора, а можно в каждый катод триодов Ла1.1, Ла2.1 поставить свой резистор и зашунтировать его конденсатором. После этого в отдельности для точек А и В выставить половину напряжения питания данными резисторами. В данном случае не критично каким из методов будет настроен данный ФИ.
После настройки по постоянному току переходим к настройке по переменному току. Для этого вращением резистора R11 добиваемся минимальных искажений сигнала на выходе. В идеале настройку нужно производить по спектроанализатору по минимальному уровню 2 гармоники. На этом настройку можно считать законченной.
Все использованные детали указаны на схеме. В качестве конденсатора С3 использован конденсатор epcos серии B41858 [5]
АЧХ второго варианта усилителя представлено на фото ниже.
Как видно из фото, полоса пропускания данного усилителя по уровню -3 дБ составляет от 15 герц до 13.46 кГц.
На фото ниже представлен спектр выходного сигнала усилителя при выходной мощности 3 Вт.
Спектр является классическим, аналогично первому варианту усилителя. Следует отметить, что коэффициент гармоник данного усилителя значительно ниже предыдущего варианта, а спад уровней высших гармоник намного больше.
Чувствительность усилителя так же равна 0.7 В действующего значения напряжения на входе.
Субъективно усилитель дает на выходе чёткий, не размазанный бас (немного приглушённый), ровную середину, верха приглушены сильнее, чем в предыдущем усилителе, сказывается более узкая полоса пропускания…
Вообще после идеальной балансировки по анализатору спектра звук стал слишком «правильным», больше похожим на транзисторный усилитель. В результате чего мной плечи ФИ были разбалансированы немного на слух, для внесения в звук, как говорят ламповики «ламповости» (лично мне так больше нравится звучание усилителя).
Выходную мощность данного усилителя можно повысить аналогично предыдущему варианту усилителя.
Для замера параметров усилителя в качестве эквивалента нагрузки использовался проволочный резистор сопротивлением 4 Ома.
В качестве акустической системы для прослушивания была использована акустика ВЕГА 25АС-109-2. Колонки подключаются синфазно и параллельно, т.е. суммарное сопротивление акустики равно 4 Омам. При прослушивании следует учитывать, что данная акустика является псевдо стерео системой и для неё критична расстановка каналов относительно друг друга и слушателя. При неправильной расстановке получить адекватные результаты практически невозможно.
Второй акустической системой для прослушивания усилителя стала акустическая система S-30 (4 Омная). Каналы данной акустической системы соединяются так же параллельно и синфазно + последовательно добавляется резистор 2 Ома. Для получения суммарного сопротивления равного 4 Омам.
P.S. Таким образом, я считаю, что в двухтактных конструкциях применение трансформаторов ТАН и им подобных вполне допустимо (особенно если нет возможности намотать качественный выходной трансформатор, а так же для начинающих радиолюбителей). Кроме того в выходном каскаде можно применить так называемый дифференциальный выходной трансформатор, описанный подробно Сергеем Комаровым (Например, журнал «Радио» № 4 за 2006 г) во многих источниках [6]. Это так же улучшит характеристики данных усилителей.
На этом на сегодня всё, до новых встреч.
Список использованной литературы:
1) Параметры 6Ф12П
2) Н. Трошкин. Фазоинверторы, журнал Class A, Апрель 1997 г, стр. 16-21.
3) А. Фрунджян. Акробатика ламповых каскадов. – Class A, 1997, №2, стр. 20-23.
4) Параметры 6С19П
5) Параметры конденсаторов epcos серии B41858
6) Дифференциальный выходной трансформатор.
Файлы:
Схема 1 варианта усилителя в формате SPlan
Схема 2 ФИ в формате SPlan
Все вопросы в Форум.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
Эти статьи вам тоже могут пригодиться:
www.radiokot.ru
Почти Hi-Fi или усилитель на ТАНах. Часть 3
РадиоКот >Схемы >Аудио >Усилители >Почти Hi-Fi или усилитель на ТАНах. Часть 3
Доброго времени суток, уважаемые читатели.
Закончив написание предыдущей статьи: «Усилитель на ТАНах. Часть 2» я хотел поставить точку на данных экспериментах, ведь вывод был уже практически очевидным, но в воздухе что-то витало и не давало мне покоя, оставалась какая-то недосказанность… Хотелось создать на основе полученных экспериментов простой для повторения и в то же время приемлемый по параметрам усилитель. Так и было принято решение написать данную статью… Итак, пожалуй, начнём.
Исходный вариант усилителя представлен на схеме ниже.
Рассмотрим его подробнее.
Сигнал с выхода Вашего аудиоустройства, через разделительные конденсаторы С1, С2 поступает на вход предварительного усилителя-фазоинвертора, выполненного на двойном триоде Ла1 [1]. Плечи данного фазоинвертора (ФИ) представляют собой 2 независимых каскада с общим катодом (ОК) т.к. благодаря применению шунтирующих конденсаторов С7-С9 в катодной цепи ФИ связь через общий катодный резистор R9 по переменному току отсутствует. Нагрузкой данного фазоинвертора являются резисторы R3, R7. С них и снимается полезный усиленный сигнал. Не будем рассматривать подробнее принцип работы данного ФИ т.к. он является классическим и рассматривался мной в предыдущей статье [2] и множестве других источников[3].
С выхода предварительного усилителя-фазоинвертора усиленный сигнал, через конденсаторы С10-С13 поступает на вход выходного каскада усилителя, выполненного на генераторном лучевом двойном тетроде Ла2 [4]. Так как на момент изготовления данного усилителя была в наличии всего 1 лампа ГУ-32 было решено включить её в выходном каскаде в тетродном режиме с фиксированным смещением. Тетродный режим работы задаётся резистором R16 и конденсатором С14. Данная цепочка так же выполняет роль дополнительного фильтра напряжения питания второй сетки радиолампы Ла2.
Отрицательное напряжение смещения подаётся от дополнительного источника питания через резисторы R11, R12, R14, R15 на первые сетки тетродов выходного каскада с дополнительного источника питания.
Так как в применяемом мной трансформаторе Tr2 имелась обмотка 17 вольт, то было решено использовать схему с удвоением напряжения. Удвоитель напряжения реализован на диодах VD1, VD2 и конденсаторах С15, С16. Если у Вас имеется обмотка 50-70 вольт, то удвоитель из схемы можно исключить, заменив его на мостовой выпрямитель с емкостным сглаживающим фильтром. При этом можно применить так же стабилизацию отрицательного напряжения смещения, что несколько повысит стабильность параметров усилителя.
Для питания усилителя применён тот же самый источник питания, что и во всех предыдущих конструкциях. Описывать его подробно нет необходимости т.к. это уже делалось многократно в предыдущих статьях (1, 2).
Остановимся только на трансформаторе Tr2. В качестве трансформатора Tr2 подойдёт любой трансформатор с напряжение вторичной обмотки (II) 230-250 вольт, током не менее 0,5 А; напряжением вторичной обмотки (III) 6,3-7 вольт, током не менее 3,5 А; напряжением вторичной обмотки (IV) 17-25 вольт, током не менее 50 мА.
Резисторы R10, R13 выполняют роль отрицательной обратной связи (ООС).
В качестве конденсатора С8 использован конденсатор epcos серии B41858 [5].
В усилителе применено блокирование переходных и катодных конденсаторов конденсаторами малой ёмкости. Как известно, по постоянному току данные конденсаторы представляют собой конденсатор, с ёмкостью равной суммарной ёмкости всех включённых параллельно конденсаторов и работают как один конденсатор. Но по переменному току картина немного иная, для протекания переменного тока существует путь через каждый конденсатор в отдельности. Более высокие частоты лучше «проходят» через более низкую ёмкость, а более низкие через более бОльшую ёмкость. Таким образом параллельное включение конденсатора большой и малой ёмкости позволяет частично исключить завал частот на краях полосы пропускания, а так же исключить влияние самих конденсаторов на АЧХ усилителя. Кроме того, подобное включение уменьшает так называемое эквивалентное последовательное сопротивление (ЭПС, ESR), что так же положительно сказывается на звуке. При выборе блокирующих и переходных конденсаторов следует особое внимание уделять на их качество и ток утечки. Кроме того тип конденсатора напрямую влияет на оттенок звучания усилителя.
Данный принцип включения обычно используется для организации простейших емкостных фильтров питания, особенно в цепях, где присутствуют высокочастотные наводки, кроме основной частоты сети и хорошо себя показал. Почему данное включение используют очень редко в усилителях остаётся вопросом, учитывая цену на расхваливаемые дорогие аудио конденсаторы, если практически такого же результата можно добиться на порядки меньшими затратами…
В качестве выходного трансформатора Tr1 применён трансформатор ТАН-13-127/220-50. Соединение обмоток трансформатора указано на схеме.
Все остальные применяемые детали указаны на схеме.
Настройка данного усилителя очень проста. Перед включением усилителя необходимо выставить максимальное отрицательное напряжение смещения. После этого включаем усилитель, даём ему прогреться 5-10 минут. После чего подбором резистора R9 выставляем напряжение на аноде одного из плеч равное 150 Вольт. При этом разность напряжений на анодах Ла1 не должна превышать 5-8 вольт. В противном случае следует подобрать лампу Ла1 с меньшим разбросом параметров половинок. После настройки усилителя-фазоинвертора переходим к настройке выходного каскада. Для его настройки попеременной подстройкой резисторами R12, R15 выставляем ток каждого анода выходного тетрода Ла2 равным 20 мА. Затем резистором R5 производят балансировку ФИ по наименьшему уровню 2 гармоники или на слух по наименьшему уровню искажений. Для настройки можно воспользоваться осциллографом, для этого по осциллографу нужно выставить такое положение движка резистора R5 в котором отрицательная и положительная полуволны сигнала будут усиливаться одинаково, т.е. будут равны по амплитуде на выходе. Это будет соответствовать наименьшему уровню 2 гармоники. На этом настройку можно считать законченной.
Правильно собранный и настроенный усилитель начинает работать сразу. Выходная мощность данного усилителя равна 6 Вт, чувствительность около 500-550 мВ действующего значения напряжения на входе.
На фото ниже представлена АЧХ данного усилителя при выходной мощности равной 6 Вт.
По АЧХ видно, что полоса пропускания усилителя по уровню -3 дБ составляет от 36 Гц до 19.5 кГц. На фото далее представлен спектр сигнала на выходе при выходной мощности равной 6 Вт.
Уровень 2 гармоники составляет -56.8 дБ, уровень 3 гармоники около -35 дБ. Как видно из спектра, уровень 3 гармоники относительно высок.
После испытаний исходного усилителя, замера его параметров было принято решение уменьшить номиналы резисторов ООС R10, R13 до 470 кОм. На фото ниже представлена АЧХ усилителя после уменьшения резисторов R10, R13 при выходной мощности 6 Вт.
По АЧХ видно, что полоса пропускания усилителя по уровню -3 дБ расширилась и составляет от 34 Гц до 20.3 кГц.На фото ниже представлен спектр выходного сигнала при выходной мощности равной 6 Вт. По спектру видно, что уровень 2 гармоники уменьшился, и составляет -71.2 дБ, уровень 3 гармоники не изменился и примерно оставляет -35 дБ.
Как известно, чётные гармоники на выходном трансформаторе вычитаются и при правильной балансировке усилителя практически отсутствуют. Нечётные же гармоники наоборот складываются на выходном трансформаторе. Балансировка усилителя не оказывает на них практически никакого влияния. Основной причиной появления нечётных гармоник является отличие формы синусоиды на выходе от входной. Это может быть по нескольким основным причинам:
1) Предыдущий каскад (драйверный, фазоинверсный) по току покоя не раскачивает емкостную составляющую следующего каскада (фильтр, образованный переходным конденсатором и резистором утечки + ёмкость Миллера следующего каскада).
2) Каскады усилителя работают в нелинейной области анодных характеристик.
3) Разброс параметров ламп (половинок ламп), веерность характеристик. Больше страшна не сама по себе веерность, а её различие в лампах (половинках ламп) противоположных плеч усилителя.
4) Резонансные явления в усилителе.
5) Возбуждение усилителя на СВЧ, а так же нахождение на пороге возбуждения.
В связи с выше озвученным фактами были приняты дальнейшие меры по модернизации исходного усилителя и повышению его качества звучания.
Для надёжного раскачивания фазоинвертором следующего каскада было принято решение повысить его ток покоя, а заодно и перейти в более линейную область анодных характеристик, благо радиолампа Ла1 это позволяет. Для этого резисторы R3, R7 следует уменьшить до 20 кОм. Далее резистором R9 нужно выставить на аноде одного из плеч ФИ напряжение равное 140 Вольт. Для уменьшения оптимального приведённого сопротивления Raa в выходном каскаде и перехода в более линейную рабочую область анодных характеристик выходного лучевого тетрода Ла2 на максимуме рассеиваемой анодами мощности выходной трансформатор нужно соединить так, как указано на схеме ниже.
После этого нужно выставить токи анодов Ла2 так, как это было описано ранее.
На фото ACH_3_500 представлена АЧХ усилителя после произведённой модернизации и выходной мощности 6 Вт.
Как видно по АЧХ полоса усилителя по уровню -3 дБ расширилась вверх ещё сильнее (при небольшом уменьшении снизу) и в данном варианте она составляет от 39 Гц до 22.5 кГц.
Далее представлен спектр сигнала на выходе при выходной мощности равной 6 Вт.
Уровень 2 гармоники в данном варианте усилителя составляет -64.8 дБ, что немного выше, чем в предыдущем, но уровень 3 гармоники значительно уменьшился и составляет -43.4 дБ, что на 8 дБ меньше. Следовательно, проведённая модернизация дала свои положительные результаты.
На фото ниже приведена АЧХ данного усилителя при выходной мощности равной 3 Вт.
Как видно из АЧХ, полоса пропускания усилителя по уровню -3 дБ составляет от 35 Гц до 29.5 кГц с небольшим подъёмом средних и высоких частот звукового диапазона. А на этом фото приведён спектр выходного сигнала при выходной мощности равной 3 Вт.
Уровень второй гармоники составляет -66.4 дБ, а третьей -47.6 дБ.
После замеров АЧХ и спектров сигнала на выходе было проведено исследование усилителя на интермодуляционные искажения в разных режимах.
Для начала на вход усилителя были поданы сигналы с частотами 1 и 2 кГц уровнем 300 мВ действующего значения каждой частоты. Форма сигнала на выходе усилителя представлена на следующем фото.
При этом спектр на выходе будет вот таким.
Далее было проведено ещё 3 эксперимента, были поданы сигналы с частотами 1,3,5,7,9 кГц с уровнем 100 мВ каждой частот. Фото формы сигнала на выходе и спектра прилагаю ниже.
Сигналы с частотами 2,4,6,8,10 кГц с уровнем 100 мВ каждой частоты.
Сигналы с частотами 2,4,6 кГц с уровнем 150 мВ каждой частоты.
По спектрам видно, что в выходном сигнале нет ни одной компоненты интермодуляции уровнем более -35 дБ, что является, я считаю, неплохим результатом для данного усилителя.
Далее на вход усилителя был подан прямоугольный сигнал частотой 1 кГц с уровнем равным 500 мВ действующего значения. Форма сигнала на выходе усилителя представлена на рисунке ниже.
Как видно из рисунка на прямоугольном импульсе на выходе усилителя имеется выброс, а так же скос полки сигнала. Это свидетельствует о том что на АЧХ усилителя имеются локальные подъёмы и спады АЧХ, а так же о том, что на краях усиливаемого диапазона АЧХ имеет крутой спад, что подтверждается вышеприведёнными АЧХ. Но для нас это сейчас не самое главное. Если присмотреться внимательнее, то можно увидеть, что первым выбросом процесс не заканчивается, за ним следует череда затухающих по амплитуде выбросов. Это свидетельствует о том, что в усилителе происходят резонансные явления на некоторых частотах. Единственным резонансным звеном в данном усилителе является выходной трансформатор.
Для борьбы с данным явлением выходной трансформатор следует включить так, как показано на схеме далее.
Подобное включение демпфирующих цепочек позволит побороть данное явление, хотя и уменьшит верхнюю границу полосы пропускания усилителя на 1-1.5 кГц. Кроме того это позволит немного уменьшить локальный подъём АЧХ в области высоких частот звукового диапазона.
На этом модернизации усилителя можно закончить. Таким образом, если подвести итог, то конечный усилитель от исходного отличаются следующим образом:
1) Резисторы R3, R7 составляют 20 кОм, а резистором R9 нужно выставить напряжение на аноде равное 140 Вольт.
2) Резисторы ООС R10, R13 составляют 470 кОм.
3) Выходной трансформатор следует подключить по схеме 3.
Для ещё большего уменьшения уровня 3 гармоники (и вообще нечётных гармоник) следует подобрать лампы с более близкими друг к другу анодными характеристиками. После этого, если уровень 3 гармоники находится ниже -50…-55 дБ, следует поднять разбалансировкой уровень 2 гармоники на 3-4 дБ выше уровня 3 гармоники при выходной мощности равной 6 Вт. Таким образом мы получим более благозвучный классический спадающий спектр гармоник и проявится эффект маскировки нечётных гармоник чётными. Но как показал опыт и множество экспериментов, при таких низких уровнях гармоник лишь единицы людей смогут отличить разницу в звучании, поэтому, в принципе, балансировку конечного варианта усилителя можно производить аналогично исходному.
Хорошо себя показали в данной конструкции лампы ГМИ-6 (ГИ-30) в качестве выходных. Для их использования следует соединить вместе выводы 21 и 24, вместо 20 и 23 для подключения акустической системы.
Для замера параметров усилителя в качестве эквивалента нагрузки использовался проволочный резистор сопротивлением 4 Ома.
В качестве акустической системы для прослушивания была использована акустика ВЕГА 25АС-109-2. Колонки подключаются синфазно и параллельно, т.е. суммарное сопротивление акустики равно 4 Омам. При прослушивании следует учитывать, что данная акустика является псевдо стерео системой и для неё критична расстановка каналов относительно друг друга и слушателя. При неправильной расстановке получить адекватные результаты практически невозможно.
Второй акустической системой для прослушивания усилителя стала акустическая система S-30 (4 Омная). Каналы данной акустической системы соединяются так же параллельно и синфазно + последовательно добавляется резистор 2 Ома. Для получения суммарного сопротивления равного 4 Омам.
Субъективно звучание данного усилителя чистое, на слух не проявляются посторонние шорохи, уровня НЧ вполне достаточно, искажений на слух так же не замечено.
На этом на сегодня всё, спасибо что прочли статью до конца. До новых встреч. С уважением, Андрей Савченко.
P.S. Почему статья названа именно так? Всё просто, целью ставилось создание относительно не сложного и качественного усилителя, который мог бы быть повторён любым желающим в домашних условиях. Я считаю, что данная цель была достигнута в полном объёме. Если в данном усилителе применить более качественный выходной трансформатор, хотя бы, скажем ТАН-69, то данный усилитель вполне вмещается по параметрам в спецификацию Hi-Fi усилителей. Данный усилитель вполне можно было бы назвать и Hi-End, но я этого никогда не сделаю по одной простой причине – Hi-End в отличие от Hi-Fi никак и никем не стандартизован вообще, и не подчиняется каким либо техническим критериям оценки, кроме субъективного мнения людей участвующих в прослушке. Поэтому данным термином можно называть всё что вздумается с любыми техническими параметрами. Именно по той причине, часто за надписями Hi-End можно встретить не совсем уж и качественный усилитель, да и к тому же не звучащий, маркетинг да и только, а там действуют свои уже законы…
P.P.S. Кстати, лампы ГМИ-6, ГИ-30, ГУ-32 тоже светятся в темноте пока новые, но относительно не долго. У меня ГУ-32 светилась суммарно около 200-250 часов всего. Свечение ГУ-32 показано далее.
А тут с выдержкой 1.5 секунды.
Список использованной литературы
1) Параметры 6Н23П
2) Усилитель на ТАНах. Часть 2.
3) Н. Трошкин. Журнал Class A, апрель 1997 г., стр. 16-21.
4) Параметры ГУ-32. Справочник: Электровакуумные приборы, А.М. Бройде, стр. 315-317, госэнергоиздат, 1956 год.
5) Параметры конденсаторов epcos серии B41858
Все вопросы в Форум.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
www.radiokot.ru
Ламповые УНЧ на трансформаторах ТАН
(полная авторская версия)
|
Сергей Комаров, UA3ALW |
Журнал «Радио» № 5 за 2005 г. |
Схема 3. Двойной, двухтактный ультралинейный УНЧ на 4-х 6П3С (6L6 GC)
Типовой
режим ламп
половины
выходного каскада
(из
справочника
на 6L6 GC):
Еа = 450 В, Еg2 = 400 В, Eg1 =
минус 37 В, Raa = 5,6
КОм,
Ia = 2 x 56 mA, Ig2 = 2 x 2,8 mA, При Uвх = 0.
Ia = 2 x 105 mA, Ig2 = 2 x 11 mA, При Uвх = 37
В амп. P = 55 Вт, Кни =
1,8 %.
И таких выходных каскадов у нас будет два, но немного в облегченном режиме. И выходные мощности у них просуммируются.
Амплитуда напряжения между анодами составит Uaa = 784 В, Ua = 392 В, Ua эфф = 277 В.
Если все четыре накальные обмотки выходных ТАН-ов соединить последовательно, то при выходном напряжении 25,2 вольта (6,3 х 4 = 25,2) на нагрузке 8 Ом можно получить мощность 80 Вт. Если же последовательно соединить лишь 5-и вольтовые части обмоток, то при выходном напряжении 20 вольт на нагрузке 4 Ома получим 100 Вт. Так, что с учетом потерь в трансформаторе, будем делать схему точно по приведенному выше типовому режиму!
Коэффициенты трансформации: для Raa = 5600 Ом и нагрузки 4 Ома, — 37,4, для Raa = 5600 Ом и нагрузки 8 Ом, — 26,5
На этот раз, в качестве выходного трансформатора подходит только ТАН73-127/220-50
Включение его обмоток в анодную цепь будет таким: 127 + 80 + 80 = 287 Вольт. А оставшаяся 20-вольтовая обмотка пойдет на питание экранной сетки. То есть, к экранной сетке будет приложено лишь 7 % сигнального напряжения анода. Конечно, такое включение уже сложно будет назвать ультралинейным, но все равно это лучше, чем питание экранной сетки постоянным напряжением. Безусловно, есть некоторые издержки при использовании стандартных трансформаторов, но возможность быстро и дешево изготовить легкоповторяемый ламповый усилитель с вполне достойным звучанием, думаю, перебивает эти недостатки! Однако, есть в этом и положительный момент. Столь маленькая ультралинейная обратная связь, все же придав некоторую нежность звучания усилителю, тем не менее, почти не ограничит его выходную мощность и в этой схеме реально получить обещанные справочными данными 100 Ватт!
В выпрямителе использованы два кенотрона 5Ц4С с параллельно соединенными анодами. Это лучше, чем использование одного 5Ц3С. И падение напряжение на них меньше, да и пиковая перегрузочная способность выше. Последовательное соединение электролитических конденсаторов с выравнивающими резисторами использовано потому, что при включении усилителя, во время разогрева ламп, возможны колебания анодного напряжения, превышающие их максимальное рабочее напряжение 450 вольт. В случае же включения выпрямителя без нагрузки, его выходное напряжение составит 620 вольт, что уж никак не будет приемлемо для 450-и вольтовых конденсаторов.
Оба двухтактных выходных каскада аналогичны предыдущей схеме с точностью до номиналов элементов, обеспечивающих другой режим работы ламп. Предварительный каскад усиления, выполняющий функции фазоинвертора, выполнен по дифференциальной схеме и имеет коэффициент усиления около 15-и. Использование такой схемы обусловлено необходимостью получения довольно большой амплитуды напряжения для раскачки выходного каскада — 37 вольт. При этом размах напряжения на каждом аноде лампы 6Н8С составляет 74 вольта. Получение неискаженного усиления таких амплитуд в каскадах с расщепленной нагрузкой, используемых в предыдущих схемах усилителей, весьма проблематично.
При желании иметь дифференциальный (симметричный) вход, конденсатор, заземляющий сетку второго триода лампы надо отсоединить от общего провода и в эту точку подать входной противофазный сигнал. Входной сигнал, при котором усилитель отдает полную выходную мощность на частоте 1 КГц, составляет 1,55 вольта эффективного значения.
Для получения «теплых», «душевных» оттенков звучания и увеличения прозрачности, желательно электролитические конденсаторы во всех трех схемах (кроме тех, что стоят непосредственно на выходе выпрямителей), зашунтировать конденсаторами КБГ-И 0,03 мкФ на 600 вольт или К78-2 того же или близкого номинала на напряжение 1000 вольт.
Правильно собранный усилитель начинает работать сразу. Настройка схемы полностью аналогична предыдущим.
Звучание этой схемы более «правильное», чем предыдущих, как за счет симметрии тракта усиления, так и за счет усреднения и компенсации искажений на четырех выходных лампах и двух выходных трансформаторах.
Можно также рекомендовать использовать в этой схеме (3) выходные лампы 6550. При этом желательно увеличить питающие напряжения анода и экрана до 600 и 300 вольт, соответственно. Ну и Raa надо будет обеспечить для каждого выходного каскада 5 килоом. Тогда можно ожидать в таком усилителе выходную мощность до 200 ватт (по 100 ватт на каждый выходной каскад). Подобрать трансформаторы для такой схемы и придумать их включение, чтобы получить на нагрузке нужную амплитуду напряжения, предоставляю радиолюбителям самостоятельно по приведенной выше методике! Ну, а что у Вас получится, можно будет обсудить в Форуме «Любимые лампы».
А вот и
остальные
параметры
типового
режима лампы
6550 для данной
схемы:
Еа = 600 В, Еg2 = 300 В, Eg1 =
минус 32,5 В, Raa = 5
КОм,
Ia = 2 x 50 mA, Ig2 = 2 x 2,5 mA, При Uвх = 0.
Ia = 2 x 135 mA, Ig2 = 2 x 16,5 mA, При Uвх =
32,5 В амп. P = 100 Вт,
Кни = 3 %.
При этом, ультралинейное переменное напряжение между экранными сетками выходных ламп должно составлять не более 20 % от напряжения между анодами.
А вот кенотроны на 200-ваттный усилитель уже придется ставить другие. Либо 4 штуки (по два на каждый выходной каскад) 6Д14П или 6Ц10П, либо, если усилитель не будем гонять на синусном сигнале с максимальной мощностью, то для воспроизведения любой музыки прекрасно пойдут две штуки 6Д20П ( EY88 ).
Если бы можно было вернуть время назад, я бы порекомендовал использовать этот усилитель для молодежных ансамблей и бит-групп, распространенных в годы моей молодости, — в конце 60-х, начале 70-х годов прошлого века! Надежные 100 ватт чистого, мягкого лампового звука, на доступных «шесть пэ тройках», полная полоса усиливаемых звуковых частот, и никаких самодельных трансформаторов! — Об этом тогда можно было только мечтать! Лучшего не придумаешь!
Ну, и, на закуску, предлагаю скачать полные оригинальные справочные данные по упомянутым в статье радиолампам, многие из которых являются «цельнотянутыми».
|
Оконечные лампы |
Предварительные лампы |
Кенотроны |
|||
|
Оригинал |
Аналог |
Оригинал |
Аналог |
Оригинал |
Аналог |
|
EL84 (522K) |
6П14П |
ECC85 (298K) |
|
EZ80 (100K) |
|
|
EL34 (504K) |
6П27С |
6SN7 (65K) |
6Н8С |
EZ81 (171K) |
|
|
6V6GT (628K) |
6П6С |
6SL7 (358K) |
6Н9С |
EY81 (239K) |
6Д14П |
|
6F6 (387K) |
6Ф6С |
|
6Н1П |
EY83 |
6Ц10П |
|
6L6GC (856K) |
6П3С |
6СС41 |
6Н2П |
EY88 (33K) |
6Д20П |
|
5881 (336K) |
6П3С-Е |
|
6Н6П |
5Z4 (103K) |
5Ц4С |
|
6550 (591K) |
6П46С |
ECC88 (175K) |
6Н23П |
|
|
А это таблицы
справочных
данных
трансформаторов
и дросселей:
Экспериментируйте!
www.kipelectronick.narod.ru
Ламповый усилитель. Блоки питания ТАН, концепция
Блок питания с ТАН-трансформаторами для лампового усилителя относят к классическим БП- «традиционной ориентации». К построению блока питания ЛУМЗЧ следует отнестить несколько серьёзнее, нежели это описано у Юрия Игнатенко. В самую первую очередь, вместо шаманских манипуляций и двигания трансформаторов по шасси в поисках минимальных наводок, следует позаботиться о надлежащем качестве трансформаторов. Ток холостого хода и поле рассеяния трансформаторов должны быть минимально возможными. Наилучшие результаты дают тороидальные трансформаторы, с током холостого хода в несколько миллиампер. Но это нередко дороговато и об этом несколько позднее. Можно применить ТАНы, но их следует тщательно отфильтровать. Телезрители нередко радуются и подпрыгивают от удовольствия, дёшево купив в интернете ТС или ТАН. Им в голову не приходит измерить ток холостого хода. А когда соберут ламповый усилитель, то частенько получается гудящее дерьмецо, в котором ТС или ТАН надрывно звенит от холостого тока. Радоваться нужно только тогда, когда есть выбор и он прошел успешно. По моим наблюдениям 90% продаваемых щас трансформаторов обыкновенная некондиция. Если я продаю трансформатор или готовый блок питания ЛУМЗЧ, то это довольно дорого, поскольку трансформатор этот качественный, не гудит и потребляет маленький ток холостого хода. Барахло я продаю в интернете сравнительно дёшево и это нужно просто понимать. Сам же блок питания с трансформаторами следует собирать монолитным. Кустаршина и босячество — это когда в корпусе усилителя протянуты сопли проводов и раскиданы в разных местах разнообразные детали. Блок из трансформаторов ТАН (1-2 штуки) дополняют выпрямителями, мощной батареей конденсаторов, модулями задержки подачи анодного напряжения, накальными приспособлениями и другой начинкой. Не возбраняется даже использование контроллеров и другой цифровой чепухи. И такой блок делают, по возможности, максимально компактным, чтобы удобно смонтировать его в корпус усилителя. Для экранирования всех блоков применяют железные колпаки, позволяющие уменьшить влияние магнитного поля трансформаторов и ослабить фон.
Системный подход к построению лампового усилителя заставляет выделить ряд этапов, среди которых немаловажным следует считать разработку конструкции и изготовление блока питания (БП). Нормальный усилитель следует создавать блочно-модульным. Блок питания является ядром всей конструкции, и именно с изготовления источника питания начинают конструирование лампового УМЗЧ. Прочитав эти строки незадачливый, но самолюбивый изготовитель ламповых усилителей должен понять, что невежда действует с точностью до наоборот. Изготовить БП следует аккуратно в виде законченного узла внутри общего корпуса, заранее собрать и испытать, а подключать БП предпочтительно через разъёмы или клеммник. Вначале естественно разрабатывают схему блока питания. Это весьма ответственный этап, поскольку от выбора элементной базы и технических решений зависит результат построения самого усилителя. Традиционно для блока питания ЛУМЗЧ применяют силовые трансформаторы на частоте 50 герц. Однако это совсем не единственное и далеко не оптимальное решение. Как правило, к такому решению склоняются любители особенного лампового звука, причём кроме трансформаторов промышленной частоты в конструкции ортодоксального «аудиофила» присутствуют кенотроны. Нередко сетевые трансформаторы применяют просто от лени, чтобы не искать новые решения, а довольствоваться простотой и обыденностью схемотехники. Во всех случаях применения сетевых трансформаторов могу рекомендовать выбор трансформаторов с возможно меньшим током холостого хода, в единицы или десятки миллиампер (< 20-30мА). И ни в коем случае не следует применять гудящие трансформаторы. Однако сходу качественный трансформатор добыть вряд ли удастся, не нужно тешить себя иллюзиями. Под ногами обычно валяется всякое барахло, с током более 70-100 мА. Примечательно, что трансформаторы серии ТС от старых телевизоров следует применять в самом-самом-самом крайнем случае, для самого-самого-самого малобюджетного изделия. Как правило, никакие манипуляции по пропитке и стяжке гудящего сердечника не помогают горю любителя дешевого железа. Пропитывать нужно заведомо хороший трансформатор. Только достаточно длинные полки на моём складе (по современному — инвестиции), позволяют мне найти самые удачные трансформаторы стандартных серий. Будучи уже не молодым и достаточно опытным в некоторых практических вопросах, могу засвидетельствовать, что стараюсь избегать контактов с людьми, применяющими в БП ламповых усилителей силовые трансформаторы серии ТС. Опасаюсь я таких чудаков.
При разработке БП, опираясь на сведения из справочников, необходимо сконфигурировать нужные напряжения и токи для имеющихся образцов, соблюдая принцип максимального использования трансформатора по мощности. При этом обязательно нужно помнить про просадку выпрямленного напряжения под нагрузкой. В популярной литературе вопросы разработки блоков питания рассмотрены поверхностно. Поэтому и результат нередко получают весьма посредственный. Блок питания нужно проектировать весьма тщательно, предусмотрев все необходимые напряжения и обеспечив токовые режимы в заданном диапазоне температур, ведь трансформатор нагревается в работе. Есть и другая крайность — нередко в БП применяют трансформаторы с большим запасом, а это неразумно, поскольку в результате получают тяжеловесного монстра с мышиными характеристиками.
Применение типовых анодно-накальных трансформаторов (ТАН). Это довольно непростая задача, причём достаточно дорогостоящая в реализации, поскольку хороший ТАН дёшево купить вряд ли удастся. Очевидно, что, унифицированные трансформаторы морально устарели и требования сейчас значительно выше, чем 40 лет назад. А конкретно ТАНы спроектированы не особенно удачно. Серия построена таким образом, что мощностей накальных обмоток в них маловато. Это особо характерно для броневых трансформаторов, поэтому приходится искать стержневые трансформаторы от 110 Вт и более. Выходом из положения можно считать применение спаренных ТАНов. В этом случае удаётся обеспечить питание цепей накала достаточно мощного двухканального двухтактного лампового УМЗЧ. Мне показалась любопытной, замеченная мною особенность ТАНов – довольно большой ток холостого хода, 150 мА и выше. Видимо это случайность, но 99% ТАНов в моих закромах имели просто конский ток холостого хода, особенно здоровенные, 200-300-400 Вт. Примечательно то, что даже если трансформатор ТАН рассчитан на 127/220 вольт, то включить его на крайние отпайки, для снижения Iхх, как правило, не удаётся. Причина тому – уменьшение напряжения накальных цепей, а это не есть хорошо. Без сомнения большинству понятно, что применить трансформатор ТАН72 или ТАН76 в блоке питания весьма удобно. Но что делать, если таких типономиналов нету? Ниже показаны примеры применения произвольных ТАН-трансформаторов из складских запасов. Показаны довольно простые схемы для конкретных типов и образцов силовиков, которые оказались наиболее пригодными в блоке питания. Ошибки в схемах конечно присутствуют. Но их исправить довольно нетрудно.
Применение трансформаторов ТАН70 показано ниже. Пару трансформаторов ТАН70 можно включить по схеме, показанной в тексте. Это вариант включения, пригодный для высоковольтного лампового усилителя на лампах ГУ50, EL34 или 6551. Параметры силового трансформатора показаны в таблице, а схема обмоток далее.
Особенностью схемы блока питания на ТАН70 в том, что батареи конденсаторов в этой схеме раздельные. Если места не много, то можно применить не особенно мощные конденсаторы БК, и каждая БК работает на свой выпрямитель. В схемы питания анодов каждого канала, напряжения в выходные каскады следует подавать через собственный электромагнитный дроссель. Лучше если на выходе дросселя также будет электролит, причем достаточно большой ёмкости 470-820 мкФ. Именно П-образная схема LC-фильтра будет эффективна для фильтрации пульсаций под нагрузкой. Задержку подачи анодного напряжения проще всего сделать также модулем на реле.
Нужно заметить, что для группы анодных трансформаторов задержку по аноду сделать несколько легче, нежели для трансформаторов ТАН. Простым решением можно считать совмещение задержки с плавным пуском питания трансформаторов, когда в первый момент после включения питания последовательно в цепи анодного питания присутствует мощный гасящий резистор, а затем с выдержкой 40 секунд реле шунтирует резистор контактами реле. Таким образом, половинное напряжение поступает на БК анодного фильтра, заряжая его существенно меньшим током не доводя напряжение до номинала, а уже после включения реле полное напряжение поступает на БК и аноды. Такое решение характерно щадящим режимом эксплуатации реле, поскольку в отсутствии дребезга, работающие на замыкание контакты изнашиваются меньше, чем в режиме размыкания цепи при полном анодном напряжении и сравнительно большом токе. Высокое напряжение питания анодов, около +600 вольт, в первой схеме получают последовательным включением пары выпрямителей, каждый из которых выдает примерно 300 вольт. Силовые выпрямители одинаковые, напряжение питания каждого выпрямителя получено последовательным включением обмоток 56-56-40-40-16 вольт. Можно несколько увеличить указанные напряжения, изменив узлы подключения отпаек 2-3 и 5-6 первичных обмоток. Это имеет смысл, поскольку несколько увеличивает напряжение накальных обмоток. Получаемый запас по напряжению накалов будет растрачен в выпрямителе, используемом для питания накальных цепей первых ламп. Однако подобные переключения по первичной обмотке допустимы, если ток холостого хода трансформатора достаточно мал. Выпрямитель лучше использовать двухполупериодный со средней точкой от двух обмоток по 6,7-6,8 вольта, затем включить батарею мелких электролитов, а на выходе установить миниатюрную плату импульсного регулируемого преобразователя LM5694. Диоды выпрямителя лучше использовать низковольтные (можно даже германиевые), с малым внутренним сопротивлением в виде сборки – модуля SK3040 с диодами Шоттки. Свободные обмотки трансформаторов используют для создания выпрямителя смещения. В отсутствие компактных высоковольтных электролитов можно применить последовательное включение устаревших электролитов на 200 вольт, каждый из которых шунтируют выравнивающим резистором. Можно рекомендовать изготавливать блок питания таким образом, чтобы в сборке с трансформаторами была смонтирована печатная плата с выпрямителями, конденсаторами и реле узла задержки. Если места мало, то силовые конденсаторы БП можно разместить отдельно и подключить к блоку питания транзитом как можно более короткими и весьма толстыми проводами. В качестве испытательной нагрузки во всех схемах здесь показан нагрузочный резистор, подключаемый на выходе блока питания после дросселя. Естественно, что после испытания готового Блока питания этот резистор не нужен.
Следует помнить, что на практике под нагрузкой напряжение холостого хода любого БП просядет на 30-50 вольт, особенно если батареи конденсаторов не обладают большой ёмкостью. Перед монтажом в усилитель блок источника питания следует испытать. В качестве нагрузочного балласта применяют последовательно-параллельные батареи нагрузочных резисторов, например ПЭВ, достаточно большой мощности, ватт 200 или больше (8-12 штук по 25 ватт). Эквивалентный нагрузочный резистор включают к выходу дросселя, через миллиамперметр постоянного тока на 500 мА. Вначале нагружают готовый БП плавно, регулируя входное напряжение силового трансформатора ЛАТРом. После проверки безошибочности монтажа и исправности электролитов можно проверить работоспособность узла задержки питания и отрегулировать выдержку. Далее питание подключают уже тумблером. По осциллографу оценивают уровень пульсаций выпрямленного напряжения, а также определяют просадку напряжения питания под нагрузкой. При необходимости варьируют число вторичных обмоток трансформаторов, подключенных к выпрямителю. Примечательно, что более стабильным оказывается напряжение источника питания, нагруженного ламповым усилителем, в режиме А. Для режима АВ колебания анодного напряжения БП окажутся более существенными, при изменении нагрузки по анодам от малой громкости до максимально возможной. В некоторых публикациях рекомендуют применение стабилизированного анодного напряжения. Это хорошее намерение, однако схемотехника импульсных устройств довольно непростая. Идея применения импульсных высоковольтных стабилизаторов вполне разумна, поскольку режим потребления по аноду выходных ламп, а особенно стабильность смещения следует настраивать весьма точно. Однако импульсники — довольно сложные устройства и дорогие. Нередко стабилизированное напряжение для предварительных каскадов получают с применением электровакуумных стабилитронов. Это тоже неплохо, для мелких токов такой подход срабатывает, однако приводит к увеличению в усилителе количества ламп и панелек. Для некоторых конструкций БП со сдвоенными трансформаторами в тексте приведены фотографии, а некоторые блоки питания уже установлены вовнутрь усилителей, поэтому фотографий нету. Пример схемы блока питания на паре ТАН70, пригодной для мощного двухтактного усилителя на запараллеленных лампах 6П3С показан ниже.
Поскольку напряжение питания анодов 6П3С поменьше, чем ГУ50, есть смысл отказаться от последовательного включения слаботочных секций вторичных обмоток, рассчитанных на 56 вольт. В этом случае их можно включить параллельно. Со второго трансформатора ТАН70 придётся взять только часть анодных обмоток, чтобы получить холостое напряжение выпрямителя примерно 420 вольт. Под нагрузкой напряжение БП просядет до 380 вольт, что вполне приемлемо для 6П3С. Остальные обмотки используют для выпрямителя смещения. Кроме того, обмотки 12-16 вольт используют для питания узла релейной задержки подачи анодного напряжения, постоянно потребляющего до 50-80 мА. Уйти от применения пары трансформаторов ТАН при большом количестве ламп как правило не удаётся, поскольку накальных обмоток одного трансформатора не хватает для полноценного питания всех стеклянных баллонов мощного двухтактного УМЗЧ. Либо приходится ставить дополнительный силовой накальный трансформатор ТН.
Примеры схем блоков питания на паре силовых анодно-накальных трансформаторов ТАН27. Схема обмоток и параметры самого силового трансформатора ТАН27 показаны ниже. Для этого трансформатора характерны низковольтные секции по 28 вольт и пара симметричных накальных обмоток по 1,6 ампера, что довольно мало.
Картинка с габаритными размерами и магнитопроводами показана ниже. Как правило, при нормальном инженерном подходе, для всех применяемых трансформаторов приходится создавать векторную картинку в реальных размерах, с прорисовкой узла крепления к корпусу. Из картинок всех узлов формируют библиотеку компонентов, которую используют при проектировании корпуса усилителя. В библиотеке обычно присутствуют модели для ламп, реле и других габаритных узлов. Далее по векторной картинке довольно не сложно построить математическую модель каждого компонента конструкции, используемую при моделировании режима электромагнитной совместимости и в анализе теплового поля. При построении ламповой самоделки следует понимать, что вполне можно обойтись без компьютерного проектирования и математического моделирования режимов. При этом, в большинстве случаев результат будет вполне приемлемым. Если быть внимательным к типовым рекомендациям любителей и исключить грубые ошибки при изготовлении и монтаже, то явных косяков можно избежать. Во всяком случае в результате «прослушивания» большинство людей остаются довольными результатами. Такой подход и есть творчество самодельщика, и это предмет его самоуважения. Большинство рассуждений в сетях о качестве звука мотивированно именно человеческим самолюбием и бахвальством. Это вполне естественно, но это не имеет никакого отношения к понятию точный инженерный расчёт лампового усилителя и к понятию качество звука. Именно отсутствие сведений о задаче математического моделирования электромагнитной совместимости сложной конструкции, именно отсутствие представления о современных средствах и возможностях расчета, создают на форумах всевозможные байки и бредятину от малоквалифицированной публики. Пожалуйста, помните, что сделать руками ламповый усилитель вполне возможно, но утверждать о его качестве можно только по результатам инструментальной оценки, но никак не на слух. Кроме того, возможность получения спрогнозированного результата — усилителя высочайшего качества без предварительного математического моделирования весьма затруднительна. У большинства авторов траектория построения усилителя обусловлена опытом и навыками, которые отсекают ошибочные решения. Но моделирование электромагнитных режимов в усилителестроении не применяет практически никто, ввиду его сложности. Отсюда и следуют безграмотные высказывания о преимуществах навесного монтажа и рукопашное колдовство над распайкой правильным припоем элитных конденсаторов и кошерных резисторов внутри корпуса. Если бы дело было в качестве фольгированного текстолита или в качестве «бескислородной» меди проводов, то средства математического моделирования легко подтвердили бы результат. Следует просто уйти от глупых рассуждений на эту тему, понимая, что человеку не удалось бы достигуть никаких достижений в микросхемотехнике и электронном оборудовании космических кораблей, если бы подобные рассуждения про «барабашек» имели под собой реальную почву.
Для питания накалов пальчиковых тетродов обмоток ТАН27 достаточно, а вот для четырёх ламп 6П31С токов накальных обмоток единственного трансформатора маловато. Поэтому приходится комбинировать, например, питать от одной и той же пары обмоток накалы входных ламп (через выпрямитель) и выходных ламп – переменным током, с регулятором фона в виде подстроечного резистора. Применение балансировочного резистора это вынужденная мера в борьбе с фоном переменного тока. Однако результаты этого схемного решения вовсе не гарантированы и в значительной мере зависят от качества компоновочных решений при проектировании корпуса. В некоторых случаях, при грубых ошибках в монтаже, положительного эффекта, такой подход не даёт вовсе. А причиной тому может служить употребление наивным телезрителем говнянных силовых трансформаторов. Несколько большим эффектом обладает техническое решение по подавлению фона путём подачи в накал положительного смещения.
Правильные накальные выпрямители с электролитами и импульсными платами питания конечно можно не применять, особенно в целях экономии, при ограниченном бюджете, а также в изнурительной борьбе за «чистоту рядов». Пользуйтесь другими средствами, поскольку подача положительного анодного смещения на накал даёт реальный эффект, моделирование это подтвердило. Однако лампы при этом желательно проверить на качество изоляции катода. В любом случае, слабые накальные обмотки ТАНов и их недостаточное количество резко ограничивают возможности применения ТАН-трансформаторов в качественном ламповом проекте. Для снижения фона можно рекомендовать применение принципа разукрупнения источника питания. Не следует идти по пути применения чрезвычайно мощного трансформатора, особенно из серии ТАН. Достоверно проверено, у больших трансформаторов весьма большой ток холостого хода и огромное поле рассеяния. Нередко ситуация с качеством ТАНов настолько плохая, что он не просто тихо гудят при напряжении 220 вольт, а даже подвывают или звенят. С мелкими ТАНами обстановка получше. Поэтому параллелить их вполне возможно, тем самым уменьшая габариты экранирующих колпаков и размеры самого усилителя. Помните, что при соблюдении правил электромагнитной совместимости применение двух трансформаторов с токами по 50-60 мА предпочтительнее использования одного трансформатора с током холостого хода в 100-120 мА. Для питания слаботочных цепей ЛУМЗЧ можно рекомендовать применение удвоителей напряжения. Это прежде всего цепи питания сеточного смещения, а также цепи питания узлов автоматики. А вот для питания мощных анодов диодное удвоение напряжения от низковольтных обмоток я рекомендовать не стану. Это плохое решение, поскольку при высоковольтном питании от удвоителя силового каскада падение напряжения тоже окажется удвоенным, по сравнению с обычным выпрямителем.
Ниже показана схема блока питания +260В (с добавкой +120В), построенного на тех же трансформаторах ТАН-27, но предназначенного для мощного триодного двухтатктного усилителя. Решения по стабилизированном питанию накалов и по задержке питания применены точно такие же как и верхней схеме. Можно рекомендовать спроектировать несколько универсальных печатных плат, на которых надо смонтровать несколько совершенно однотипных узлов задержки, а также модулей для узлов выпрямления или удвоения напряжения. Эти печатные платы можно заказать или изготовить самостоятельно, но массовым способом, что удешевляет себестоимость. Именно такие печатные модули комбинируют в необходимую конфигурацию при построении конкретного блока питания. Нужно стремиться к выработке унифицированных модулей, чтобы их компоновка и минимально возможные размеры позволяли встраивать их в корпус блока питания, под размер ферромагнитного колпака.
Практика показала, что построение хорошего источника питания ЛУМЗЧ непременно выливается в здоровенный монолитный блок. Желательно в пределах колпака размесить электролиты конденсаторной батареи и дроссели. И это оказывается очень не простой задачей, ввиду их сравнительно больших габаритов. Как правило, приходится разукрупнять электролиты, применяя параллельное включение более мелких номиналов. Кроме того, нередко вместо электрмагнитных дросселей приходится применять их аналоги, собранные на полевых транзисторах. Цепи анодного питания предварительных каскадов триодного лампового усилителя вполне допустимо питать от удвоителя напряжения, особенно в условиях недостаточного количества свободных обмоток трансформаторов. Если анодного напряжения +260 для триодов многовато, то можно перекинуть одну-две мелких секций от второго трансформатра ТН27 в удвоитель анода предварительного каскада, питаемого от первого трансформатора. Внимательно следите за фазировкой первичной обмотки обоих трансформаторов, чтобы вместо суммирования не получить вычитание напряжений.
Пример схем для изготолвения блока питания на симметричной паре силовых трансформаторов ТАН31. Схема обмоток и параметры силового трансформатора показаны ниже. Анодные обмотки в ТАН31 имеют напряжения побольше чем ТАН27, а токи поменьше.
Поэтому для питания двухканального УМЗЧ слабые анодные обмотки, при равных напряжениях включают параллельно. Их совокупной мощности вполне достаточно. Нужно помнить, что трансформатор блока питания в абсолютном большинстве случаев используется не на 100%, поэтому запас здесь особо не нужен. В режимах максимального токопотребления легко можно допускать перегрузку до 40%. Качественные совдеповские трансформаторы легко переваривают такие режимы даже в течение часа.
Если силовой трансформатор будет нагреваться до 90-100 градусов С при больших нагрузках, то ничего страшного с ним в усилителе не случится. Трансформатор должен весьма сильно греться, особенно монолитный, он залит компаундом именно для улучшения условий охлаждения. Можно уверенно допускать перегрузку обмоток силового трансформатора, однако для этого желательно иметь образец с маленьким током холостого хода и переключить регулировочные отводы первичной обмотки следует в сторону повышения выходного напряжения. Ток холостого хода при этом несколько увеличится, но это должно быть значение, находящееся в разумных пределах. Следует помнить, что по классике в правильной установке уровень мощности, затрачиваемой на нагрев меди должен соответствовать уровню мощности потерь в железе. Напомню, что маленький ток холостого хода это следствие очень хорошего качества сборки сердечника, поскольку число витков обмотки у серийных трансформаторов одинаковое. Мимоходом отмечу, что накальные обмотки в габарите ТАН-31 также слабые.
Схема блока питания особенностей не имеет (возможны ошибки). Секции обмоток включены параллельно, а полные обмотки – последовательно. Накальные нити выходных ламп, если они на 12,6 вольта, подключают на переменный ток к узлам 19-24. А цепи смещения и автоматики питают от обмоток с обозначеннием на схеме буквами a-б и в-г. Если накальные цепи на 6,3 вольта, то используют раздельные секции 19-21 и 22-24 или применяют выпрямители и стабилизаторы — как на схеме. Для питания кенотронов 5Ц3С и 5Ц4С используют секции 19-20 и 22-23 накальных обмоток трансформаторов ТАН.
При построении блока питания лампового усилителя следует помнить, что кроме схем выпрямления мостом или со средней точкой есть схемы выпрямителей с удвоением или умножением напряжения. При этом от низковольтных обмоток легко получить высокие напряжения. Однако особенностью схем удвоения является удвоенная просадка напряжения под нагрузкой в сравнении с обычным выпрямителем. Это оказывается неприятным сюрпризом для новичков, поскольку при серьёзной нагрузке такого БП напряжение просаживается уже не на 30-40 вольт, а на все 60-80, по отношению к холостому режиму. Кроме того, следует помнить, что удвоение напряжения в выпрямителе потребует двойного расхода тока от обмоток низковольтного трансформатора, поскольку чудес не бывает. Значит, при большом потреблении тока от удвоителя, запас по габариту трансформатора должен быть непременно. В связи с изложенным, схемы удвоения напряжения предпочтительнее применять для выпрямителей смещения, а не для анодных выпрямителей. Если двухканальный усилитель выполнен в едином корпусе, то целесообразнее применить общую батарею конденсаторов единого анодного выпрямителя, обеспечив её повышенную мощность. Это практически универсальная рекомендация. Поэтому равноценные обмотки разных трансформаторов для увеличения допустимого тока включают параллельно. А вот далее от общей батареи конденсаторов питание каждого канала выполняют через собственный дроссель, причём в каждом канале на выходе дросселя устанавливают конденсатор фильтра сравнительно большой ёмкости. Если двухканальный усилитель выполнен из моноблоков, то в каждом изготавливают свой блок питания.
Пример схемы блока питания на ТАН41-ТАН27 рассмотрен ниже. Параметры силового трансформатора показаны в таблице, схема подключения обмоток тоже есть. Накальные обмотки в ТАН41 рассчитаны на ток 1,9 ампера, что позволяет применить в ламповом усилителе баллоны 6П3С. Кроме того, с небольшой перегрузкой, позволительно подключить такие обмотки к накальным цепям ГУ50 при напряжении 12,6 вольта.
Накальные обмотки ТАН27 при этом можно использовать для полноценного питания входных ламп. Анодные же обмотки с токами 0,38-0,48 ампера следует использовать от обоих трансформаторов в последовательном включении. Размещение силовых трансформаторов блока питания на пластине из текстолита показано на фотографиях.
Схема блока питания особенностей не имеет и секции обмоток включены последовательно, поскольку напряжения секций не велики и составляют всего 28 вольт. Для питания цепей сеточного смещения может быть сделан отбор мощности от обмоток на 28 вольт. Можно поступить по другому, поставить блок удвоения напряжения и использовать накальные обмотки любого трансформатора.
Нагрузочный резистор анодной цепи показан пунктиром. Электролиты можно использовать на 330мкФ на 200 вольт, совсем недорогие, в том числе б/у, от компьютерных блоков питания. Более мощные электролиты можно добыть из устаревших мониторов ЭЛТ, подлежащих утилизации. Наиболее распространены номиналы 270 мкФ на 450 вольт.
Пример схемы блока питания на анодно-накальных трансформаторах ТАН27-ТАН14 показан ниже в тексте. Схема обмоток и параметры силового трансформатора ТАН14 в габарите 50 Вт показаны ниже.
Анодные обмотки можно скомбинировать по требуемому уровню напряжения. А накальных обмоток будет достаточно для питания двухканального двухтактного усилителя на 6П6С. Накальных обмоток пары ТАНов в аккурате хватает для питания ламп. На входе в каждом канале обычно 6Н2П и 6Н1П в каждом канале (ТН14 обеспечит 1+1 ампер) и двух пар 6П18П по выходу (ТН27 обеспечит 1,6+1,6 ампера). Узлы для подключения накалов выходных ламп обозначены буквами a, b, c. Узлы подключения выпрямителей для цепей накала первых ламп каждого канала обозначены буквами d, e, f. Учитывая, что аноды 6П18П низковольтные, анодных обмоток вполне достаточно для питания двухтактного лампового каскада. Четыре обмотки по 28 вольт ТАН27 дают 112 вольт. Параллельно включенные обмотки 56+40+16 вольт ТАН14 дают ещё 112 вольт. Итого получают 224 вольта, что вполне приемлемо для усилителя. Кроме того, есть дополнительные обмотки I-II, которые можно использовать для питания цепей смещения и автоматики.
Нужно заметить, что применение в цепях накала дидных мостов и интегральных аналоговых интегральных стабилизаторов не рационально. Для них характерно большое падение напряжения, а запаса напряжения от накальных обмоток, как правило, нет. Поэтому применять следует только импульсные модули, причём уже готовые изделия в виде малогабаритных плат китайских производителей. В платах установлены подстроечные резисторы со шлицевым регулятором. По осциллографу легко наблюдать установку минимального уровня пульсаций в 3-4 мВ при достаточно большом наборе батареи низковольтных конденсаторов (10 шт) 2200-3300 мкФ фильтра.
Если добавить к ТАНам один анодный трансформатор, например ТА58, то можно получить более ловкий блок питания, схема которого показана ниже.
Как видно из схемы, такой комбайн позволяет отжать для анодов напряжение +420 вольт. Этот уровень вполне достаточен для раскачки двухканального усилителя на 6П3С. Можно использовать такой блок питания для усилителя на Г807. И не следует заморачиваться применением особенных диодов в анодных выпрямителях. Быстроходности обыкновенных совдеповских диодов вполне достаточно для любого лампового усилителя. Важен лишь запас по уровню допустимого обратного напряжения. А для китайских диодом и диодных мостов следует зарезервировать пятикратный запас по току и 10-20 кратный запас по частоте (для импульсников). Пожалуйста помните, если в статье квалифицированного автора начинаются рассуждения про применение в анодном выпрямителе ультрафастов, то читателю явно предлагают маркетинговую приманку. Либо автору статьи просто больше нечего сказать, чтобы показать собственную уникальность. А если рассуждения про шунтирующие цепочки исходят от дилетанта, то его нужно просто пожалеть, ибо его обманул коварный «Гуру».
Пример схемы блока питания на паре ТАН81. Схема обмоток и параметры силового трансформатора показаны ниже. Обмотки трансформатора рассчитаны на большие напряжения 315 вольт, поэтому можно рекомендовать такой трансформатор для сравнительно мощного усилителя с лампами типа ГИ30.
Анодные обмотки при этом группируют в симметричные секции и включают параллельно. А вот токов накальных обмоток в трансформаторе ТАН81 традиционно маловато. Для питания накалов нормального усилителя от одного трансформатора не хватает примерно половины ампера. Схема блока питания на трансформаторах ТАН81 показана ниже.
Обмотки трансформатора рассчитаны на напряжение 315 вольт, но слаботочные. Однако есть возможность параллельного включения всех обмоток, если секцию на 280 соединить последовательно с секцией на 35 вольт. В этом случае получается допустимый ток каждого трансформатора около 270 мА. Этого вполне достаточно для питания анодов мощных тетродов при небольшом падении напряжения по аноду. Узлы обмоток 6,3В с индексами а-б и в-г предназначены для подключения накальных цепей мощных выходных ламп раздельно для каждого канала. Слаботочные выпрямители на микросхемах импульсного источника питания предназначены для подключения накалов первых ламп усилительного канала. Показанные на фотографиях сборки по 2-3 силовых трансформатора это первый шаг в построении полноценного блока питания нормального лампового усилителя. Далее в ходе конструирования сборка трансформаторов обрастает кронштейнами с выпрямителями, конденсаторами и электронными платами. Только после заврешения монтажа всех компонентов блока питания, готовый модуль с пульсирующими токами закрывают стальным колпаком. Вовнутрь стального шасси усилителя, например на клеммник, вводят готовые к применению напряжения, которые далее разводят мощными жгутами витых проводов. Другие подходы к интеграции силовых трансформаторов на 50 Гц для БП в конструкцию лампового усилителя это анахронизм и наследие прошлого века. Это типичный пример неведения или полного пренебрежения законами электромагнитной совместимости. Как учёный утверждаю, что примеры фотографий в Интернете самых элитных усилителей с колпаками на обособленных силовых трансформаторах служат индикатором их невысокого класса. Это наглядное и совершенно очевидное маркетинговое противоречие, показывающее небрежное отношение к законам теории электромагнитного поля, демонстрирующее их незнание проектировщиками. Присутствует претензия на кошерность схемотехники и остальной матчасти. «Элитный» усилитель не может стоить заявленных колоссальных денег, если изготовитель пропустил мимо ушей фундаментальное знание, а налицо банальные понты.
Ниже показан ещё один показательный пример преодоления дилетантства. На рисунке показана схема мощного блока питания, предназначенного для энергообеспечения мощного двухтактного двухканального усилителя на триодах ГМ-70. В сети встречаются примеры высоковольтных выпрямителей для ГМ-70. Причём нередко задачу решают в лоб, путём применения высоковольтных обмоток и последовательного включения выпрямительных столбов. А это совсем не нужно. Для построения хорошего блока питания достаточно иметь пару трансформааторов ТА252 (по 210W) и одын штюк ТА236 (170W). Возможны другие комбинации трансформаторов. Важно обеспечить достаточный набор напряжений и большую мощность анодного питания.
Включив последовательно все секции трансформатора получают отдельный выпрямитель от каждого транса. Каждый выпрямитель нагружают на собственный конденсатор-электролит, например 1600-4700 мкФ для 450 В. Щас появились такие импортные конденсаторы, итальянские, американские, английские Kendeil capacitor. Их используют в шине постояного тока частотных IGBT-преобразователей. Получив три автономных выпрямителя на невысокие напряжения (около 400В) их просто включают последовательно. В каждом отдельном источнике ставят собственное реле плавной подачи анодного напряжения. Конденсаторы шунтируют резисторами. Достоинства очевидны, плавный пуск, отсутствие высоковольтных диодов, небольшие габариты трансформаторов, большой КПД и высокий коэффициент использования. Ну конечно же нужно ещё навешать в схему варисторы и разрядники. Кроме того, придётся позаботиться о грамотном проектировании корпуса, а также о применении дополнительной изоляции и принудительного охлаждения. Таким образом банальным схемным решением получают безобиднейший источник питания колоссальной мощности, обеспечивающий при 1200 вольтах 0,7-0,8 ампера анодного тока. Но работать с таким высоковольтным источником следует крайне осторожно. Заряд электролитов сохраняется долго и может шибануть насмерть.
В завершение изложения можно сказать, что приспособить в источник питания лампового усилителя можно практически любой качественный силовой трансформатор, с не слишком высоким напряжением обмоток. Мелкие напряжения это как раз не проблема. Чаще всего проблема заключается в обеспечении надлежащего качества трансформаторов. Под понятием качество здесь следует понимать в первую очередь мизерное поле рассеяния трансформатора при минимальном токе холостого хода и абсолютное отсутствие в трансформаторе гудения и вибрации.
Евгений Бортник, Красноярск, Россия, июль 2016
paseka24.ru
Ламповые УНЧ (ламповые усилители низкой частоты).
Ламповые УНЧ (ламповые усилители низкой частоты).Что лучше — двухтактный или однотактный?
Особенности схемотехники однотактных ламповых УНЧ.
Справочник по радиолампам </a>.
Двухтактные ламповые усилители PP
PP — сокращенное от Push-Pull («тяни-толкай»).
Однотактные ламповые усилители SE на 6П3С, 6П14П, 6П45С и других лампах.
SE — сокращенное от Single-Ended (возможно, «справляюсь в одиночку»?)
.
- 0.8Вт. Усилитель на одной лампе 6Ж52П.
- 1Вт. Ламповый усилитель на 6Н8С, 4П1Л.
- 1Вт. Ламповый УНЧ на 4Ж1Л, 4П1Л.
- 1.5Вт Ламповый усилитель на 6С45П для компьютера.
- 1.5Вт Одноламповый УНЧ на 6Ф3П.
- 1.5Вт Одноламповый УНЧ на 6Ф5П.
- 2.5Вт Ламповый усилитель на 6Ф3П для начинающих.
- 3Вт. Однотактный ламповый УНЧ на 6Ж1П, 6П1П.
- 3Вт. Усилитель с непосредственной связью каскадов на 6П14П, 6Ж1П.
- 3Вт. Усилитель на лампах 6П14П, 6Н2П с регулятором тембра.
- 3.5Вт. Ультралинейный усилитель на 6П14П, 6Н2П.
- 3.5Вт. Высококачественный усилитель на 6Н5С, 6Н2П, 6Ж1П.
- 4.5Вт. Усилитель SE для CD, DVD на лампах 6П45С, 6Ж52П.
- 4.5Вт. Стереофонический трёхламповый усилитель на 6П14П, 6Н23П.
- 4.5Вт. Ламповый усилитель на 6П36С, 6Н3П.
- 6Вт. Усилитель на 6П36С, 6Н2П (из ТВ деталей).
- 6.5Вт. Ламповый усилитель на 6П3С, 6Н2П.
- 7Вт. Однотактный ламповый усилитель на 6П3С, 6Н9С.
- 7Вт. Однотактный ламповый усилитель на двух 6П3С, 6Н9С.
- 8Вт. Ламповый УНЧ на 6П14П, 6П45С.
- 8Вт. Усилитель на 6П3С, 6Н2П.
- 8Вт. Усилитель с параллельным включением лампы 6Н5С в выходном каскаде.
- 10Вт. Высококачественный ламповый усилитель на 811А, 6L6G.
- 12Вт. Однотактный ламповый усилитель на ГУ-29 и 6Н23П.
- 15Вт. УНЧ на 6Ф3П и 6KG6.
- 80Вт. Мощный однотактный ламповый УНЧ с глубокой обратной связью.
- Усилитель на лампе 6С4С.
- Ламповый усилитель для компьютера на 6П14П, 6Ж1П.
- Лофтин-Уайт на 6Ф2П.
- Усилитель на 6Ф6С, 6Н9С (6Н8С).
- Ламповый УНЧ на 6П3С, 6Н8С.
- Ламповый усилитель на 6П3С, 6Н8С.
- Высококачественный усилитель на лампах Г-807, 6Э5П.
- Ламповый усилитель на 6Н9С, 6П31С в триодном включении
- Однотактный ламповый усилитель на 6С41С, 6Э5П
- SE усилитель на лампах 6П3С и 6Н8С.
- Однотактный ламповый усилитель на 6С4С, 6Н9С.
- SE усилитель на 6С19П, EF860.
- Усилитель по схеме Лофтин-Уайт, на 6Ф5П.
- Простой однотактный усилитель на 6П42С
- Однотактный УНЧ на 4П1Л.
- Однотактный УНЧ на 6П3С, 6Н9С.
- Усилитель SE на 6Н30П, 6Э5П.
- Усилитель SE на 6П43П, 6Ж52П.
- Усилитель на лампах 6С33С, 6Ж52П.
Популярные лампы в усилителях: 6П14П, 6П3С
последняя rlamp — 51
Вернуться к справочникам по электронным компонентам
Справочник по радиолампам.
www.trzrus.ru
Миниатюрный УНЧ на TPA6017 (2w)
РадиоКот >Схемы >Аудио >Усилители >Миниатюрный УНЧ на TPA6017 (2w)
Доброго времени суток всем котам и кошкам, предлагаю вашему вниманию простой усилитель на микросхеме TPA 6017 производства TI.
Усилитель настолько простой что я даже не привожу схемы, поскольку она полностью слизана с даташита, в котором написано что данная микросхема может выдать 2 вата при 5 вольтах питания. Ну что ж, мощность я не мерял, могу только сказать что мои наушники KOS Porta pro кричат громче чем мой ноутбук, качество при этом не теряется.
Это готовый усилитель он меньше спичешного коробка. Немного лажанул с разводкой и включением микры по этому по порядку:
1 Проводок от земли идет к общей земле микросхемы
2 Три проводка идущии под плату это резистивный делитель на 3,3 вольта для включения микросхемы, у меня там 3,6 вольта и два резистора по 4.7 к на плате которую вылаживаю этот бок иправлен
3 Четыре ппровода в конце с права это провода на выход аудио две земли и правый и левый канал микросхема работает в мостовом режиме поэтому можно и нужно использовать одну землю покрайней мере у меня он так работает. Плата разведена под специфический разьём который в результате был испорчен и на проводки посажен стандартный 3,5 джек
Плата разведена в дип трейсе, ширина дорожек 0,2 мм и выполнена по ЛУТ технологии.
Данная микросхема используется в ноутбуках самсунг, асус и во многих других.
Вот еще фото
Файлы:
файл платы dip
Все вопросы в Форум.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
Эти статьи вам тоже могут пригодиться:
www.radiokot.ru
