Аудио-википедия

База знаний по hi-fi и high-end технике и комплектующим, отзывы и впечатления

Инструменты пользователя

Инструменты сайта


Боковая панель

7comp:4trans:output

Это старая версия документа!


Выходные трансформаторы

Марк Фельдшер

Ну, в методике, которой пользуюсь я, расчет приведенного сопротивления трансформатора идет по формуле r= (1-к.п.д.) x Ra — то есть, считая что к.п.д. транса ( большого) 95% ( малого — 90%) как раз и получаем тот ключ, который и приводит Хрюн — «Rтр общ порядка 5 % от Rн – трансформатор хороший, порядка 5-7% — приемлемый, 10 и более процентов – величины неприлично недопустимые со всех точек зрения». Нечего возразить…


Гэгэн

Raa в разных каскадах и режимах может быть разным при одном Ra. научимся отделять зёрна в здравом смысле…В-) Давай разберёмся по порядку. Есть Ra, которое расчитывается по ВАХ ламп и нагрузочной прямой. Или при имеющемся трансформаторе, коэффициенту трансформации и Rн расчитываем Ra и Raа. Для удобства расчёта не будем брать активное сопротивление обмоток. Пример, Rн=8 Ом: Имеем двухтактный трансформатор с общим коэффициентом трансформации — 40. Для одного плеча Ктр — 20, отсюда, квадрат Ктр — 20*20=400, Ra=400*8=3200 Ом. Raa трансформатора 40*40*8=12800 Ом.

Для РР триодного выходного каскада работающего в кл «А», Raa за счёт шунтирующего действия ламп плеч Raa уменьшается вдвое. То есть в кл «А» Raa этого транса будет 6,4к.

В кл «АВ и «В» при работе с отсечкой анодного тока Raa=12800 Ом. Такое же Raa при работе тетродов-пентодов при их высоком внутреннем сопротивлении, намного превышающем сопротивление нагрузки, в любом режиме.


Расчёт Ra выходного трансформатора

Упрощённо: Ra=K^2*Rн

Полный расчёт: Ra=K^2*Rн+r1+K^2*r2 К — коэффициент трансформации Rн — сопротивление нагрузки r1 — активное сопротивление первичной обмотки r2 — активное сопротивление вторичной обмотки

—-

Гаврилов Валентин

Я для лампового компрессора два одинаковых трансформатора использовал для ФИ . Первички параллельно , а вторички со средней точкой . Правда ,трансики без зазора были . Искажения на выходе компрессора менее 0,1 % получились. Может такой вариант и для межкаскадного транса «прокатит»?


Пермяк

Валентин, разумеется, мотать ФИ-транс трифилярно нельзя. Тут либо два трансформатора, как Вы пишете, либо один транс, но две лампы:

Tommy

Канделев

Активное сопротивление первички (R1) обычно рекомендуется в учебниках и справочниках не больше 0,1Ra — в этом случае активные сопротивления нагрузки и обмоток трансформатора образуют резистивный делитель, вносящий небольшие потери полезного сигнала. Соответственно R1 влияет на показатель КПД выходного тр-ра и вносит свой вклад в выходное сопротивление усилителя. С точки зрения КПД было бы еще желательнее, чтобы вся сумма активных сопротивлений обмоток трансформатора, приведенных к первичке (R1+R2*N*N) не превышала 0,1Ra (здесь N — коэффициэнт трансформации).

ИМХО: Вместе с тем оно может оказывать влияние и на макродинамику усилителя в области низких частот. Так при близких значениях L1 трансформаторов она на слух ухудшается для варианта с большим R1 или с суммарным сопротивлением обмоток, приведенных к первичке (R1+R2*N*N).

Но при одинаковых L1 получение меньшего R1 требует применения провода большего диаметра и больших размеров сердечника, а число витков при этом хотя и уменьшается, но не так значительно. В результате возрастают паразитные индуктивность и емкости и ухудшается воспроизведение высших частот, что ухудшает динамику усилителя уже в области высоких частот. Т.е. требуется компромиссное решение.

Поэтому в большинстве «фирменных» выходных трансформаторов (современного промышленного изготовления) L1 обычно не превышает 18-25 H, но при этом остаются очень хорошие ВЧ. Указанной индуктивности в сочетании с рекомендуемыми к применению с данными трансформаторами лампами обычно достаточно для получения приемлимых для массовой акустики низших частот. Т.е. такой подход исходит из того, что ограничение воспроизведения этих частот осуществляется акустикой в большей мере чем усилителем, а улучшение фазовой характеристики усилителя в области низших частот при увеличении L1 с учетом фазовых сдвигов в источниках, акустике и КДП не так уж заметно улучшает звучание. Такой подход находит понимание у фирменных производителей также по экономическим соображениям: меньшее количество витков, меньшие размеры сердечников, меньший вес и т.д..


При конструировании выходных (и межкаскадных) трансформаторов для каскадов усиления SE возникают вопросы о соответствии расчетной и измеренной индуктивности первичной обмотки трансформатора ее фактической величине в реальном каскаде усиления SE. От последней зависят амплитудно-частотная АЧХ характеристика (в том числе нижняя частота пропускания) и фазо-частотная характеристика (ФЧХ) усилительного каскада.

Индуктивность прямо пропорциональна действующей магнитной проницаемости железа, которая входит в числитель формулы для расчета величины индуктивности. Остальные члены этой формулы (количество витков, сечение и длина силовой магнитной линии сердечника) определяются конструкцией трансформатора и для данного его конструктивного экземпляра неизменны, т.е. являются константами.

Необходимо учитывать, что введение зазора в сердечник значительно уменьшает магнитную проницаемость железа, указанную в справочниках (Мо), а действующая (без учета подмагничивания) магнитная проницаемость железа (M) становится при этом равной: M = Mo * Lж / (Lж + Mo * Lз), где: Lж и Lз — соответственно длина магнитной силовой линии и величина зазора сердечника в мм. Т.е. с введением зазора в сердечник индуктивность уменьшается, так как уменьшается действующая магнитная проницаемость железа, которая зависит как от материала сердечника так и величины зазора в нем.

Если мы захотим измерить индуктивность изготовленного или приобретенного трансформатора, то следует учитывать, что на результатах измерения индуктивности в зависимости от выбранного метода измерения и частоты, на которой производятся измерения, могут сказываться активное сопротивление и паразитные параметры катушки (емкость и индуктивность рассеяния). Но значительно большую погрешность при измерениях вносит отсутствие учета намагничивания сердечника постоянной составляющей тока (о чем ниже), так как подавляющее большинство современных бытовых радиоизмерительных приборов не предусматривают возможность таких измерений и прямое введение постоянного тока в измеряемые цепи способно вывести их из строя. В теории измерений есть схемотехнические решения, позволяющие ввести постоянную составляющую тока в измерительную цепь и тем самым измерить индуктивность с учетом этого фактора, но это отдельная тема.

Что происходит, когда мы устанавливаем трансформатор в реальный усилительный каскад SE. За счет постоянной составляющей анодного тока происходит намагничивание сердечника. Соответственно уменьшается действующая магнитная проницаемость железа (М) и в результате снижается фактическая индуктивность. Т.е. по мере роста величины постоянного тока (тока подмагничивания) фактическая индуктивность значительно уменьшается и происходит ухудшение АЧХ (в том числе рост нижней частоты пропускания) и ФЧХ каскада усиления. Ситуация с величиной индуктивности дополнительно «затуманивается» также свойствами железа: нелинейной зависимостью магнитного потока от постоянной составляющей тока в катушке и зависимостью магнитной проницаемости сердечника от частоты переменной составляющей тока. Поэтому в рассматриваемом случае фактическую индуктивность не просто определить расчетным путем. Проще ее рассчитать по фактически полученной нижней частоте пропускания в реальном каскаде усиления.

Сказанное выше относится и к другим индуктивностям со стальными сердечниками в цепях с постоянной составляющей тока: звуковым дросселям и дросселям фильтров питания.

из расчета 2А/мм2

provod.jpg


malyshev

Здравствуйте! Вот каркас с центральной перегородкой,которая ставится чётко по центру и можно слегка «прихватить» суперклеем. Левая и правая часть обмоток трансформатора будут абсолютно одинаковы,а вот фазировать их надо будет «перекрёстно»(первички). Самая первая слева -с самой последней справа и так далее.Так будет самая широкая полоса.8-ми омные обмотки все параллельно.Количество секций первички для УЛ не менее 4х в кадом отсеке.Итого -8шт.(можно -10).

Каркас большой &#1

каркас-большой-1.jpg

Коллеги ! Вот такая раскладка для РР УЛ выходника нормальная будет ? Мне по ВЧ ,эдак, 35-45 кГц вполне достаточно будет . (Гаврилов Валентин)

Валентин , Нормально, не знаю, как 45, а 30 — возможно (Гэгэн)

art140j.jpg

Обсуждение

, 2021/04/27 23:15

Ну проблема в том, что индукция постоянного подмагничивания от сечения сердечника не зависит.

Поэтому если мы хотим применить сердечник без зазора с током ХХ, скажем, 100мА, придется выбирать сечение таким, чтобы достаточно было 200 витков первичной обмотки при lc=50см.

Это сечение железа 200 квадратов.

Хороший транс для 300В.

Я серьезно. Можете посчитать.

Во. SU-180C четыре подковы подойдет. 100кГ железа в каждом трансе.

25Гн на полной амплитуде, 3,5Гн на малом сигнале.

и ЦЕЛЬНЫХ 10Вт на частоте аж 15Гц!

Вот и думайте - нужен нам такой беззазорный транс для 300В и зачем сдалась эта проницаемость :)

, 2021/04/27 23:27

1. Напряженность переменного поля зависит от параметров сердечника, т.к. H=N*I/lc, а ток намагничивания I=U/Z=U/2pi*F*L, где L зависит от геометрии сердечника и динамически меняющейся величины - магнитной проницаемости.

2. С точки зрения работоспособности трансформатора необходимо обеспечить амплитуду переменной индукции в сердечнике трансформатора не более 0,5Тл на нижней граничной частоте, именно от этого приходиться «плясать».

3. Индуктивность рассеивания в выходных трансформаторах величина не значительная, т.к. количество витков вторичной обмотки мало, а инд. рассеивания первичной обмотки приводится ко вторичной через Ктр^2. В результате инд. рассеивания не имеет существенного влияния на полосу.

4. Увеличение зазора существенно линеаризует сердечник. При этом введение зазора мало влияет на начальную магнитную проницаемость, исходя из значения которой нам все равно необходимо рассчитывать трансформатор.

Таким образом, уменьшение зазора приводит только к кажущемуся росту индуктивности на сильных сигналах, тогда как уже на 1/10 максимальной мощности индуктивность без зазора падает в десятки раз, соответствующим образом сужая полосу, и, чтобы избежать этого эффекта все равно приходится мотать количество витков, исходя из проницаемости 1000-2000, и зазор на эту величину не влияет.

Наличие зазора и достаточного количества витков является необходимым условием для того, чтобы можно было снять с лампы заявленную мощность.

Порядок расчета трансформатора таков приведу «быструю методику» из десяти пунктов.-

1. Задаем приведеное к первичной обмотке сопротивление нагрузки Z, нижнюю граничную частоту F и мощность на этой частоте P.

2. Вычисляем напряжение на первичной обмотке U=SQRT(P*Z). Для 300В, например, U=SQRT(7*3500)=157В 3. По формуле B=U*10E8/(4,443*F*Sc*N), задаваясь индукцией 0,5Тл, вычисляем Sc*N. Например Sc*N=U*10000/(4.443*F*B)=157*10000/(4,443*20*0,5)=35336

4. Выбираем сердечник, исходя из разумного количества витков, например, 16кв.см. потребуют намотать не менее 2208 витков.

5. Вычисляем зазор в сердечнике дельта=N*I*mu0/Bподм, или 1,8E-6*N*I. Для 300В дельта=1.8Е-6*2208*0,08=0,000031м=0,3мм 6. Вычисляем влияние этого зазора на проницаемость mu0/muзаз=(дельта*mu0/lc)+1. mu0 берем максимальную проницаемость из испытаний сердечника без зазора, для M4, например, 11000. lc для примера возьмем 260мм, дельта расчитана выше 0,3мм. Получаем (0,3*11000/260)+1=13.7. Расчетная проницаемость mu=11000/13.7=802

7. Вычисляем индуктивность L=mu0*mu*N^2*Sc/lc=1.256E-6*802*2208^2*0,0016/0,26=30Гн

8. Вычисляем снижение начальной индуктивности. по формуле из п.6. Берем mu0=2000, получаем (0,3*2000/260)+1=3.3 и начальную проницаемость с зазором mu=2000/3.3=606, что означает снижение индуктивности на малом уровне сигнала 802/606=1,32 раза и индуктивность трансформатора 30/1,32=22,3Гн.

9. Вычисляем реактивное сопротивление обмотки Z1=2piFL=2802Ом.

10. Осмысливаем результат - для того, чтобы получить «честный» трансформатор на 3,5К, желательно, чтобы Z1=Z=3500, т.е. желаемая индуктивность L=28Гн. Для того, чтобы получить такую индуктивность, надо поделить 28/22=1.27, затем умножить вычисленное ранее количество витков на это число, получится Nкорр=2208*1,27=2804, затем верниться в п.5. и вычислить корректированный зазор. Получается 0,4мм, т.е. прокладка 0,2мм. (ремарка - казалось бы, индуктивность должна быть квадратична виткам, однако вследствие того, что приходится увеличивать зазор, квадратичная зависимость для SE трансформатора превращается в пропорциональную).

Как можно мотать Меньше? Только жертвуя индукцией переменного тока, или мощностью на нижней граничной частоте. Чаще всего на полную мощность считают не 20Гц, как мы это сейчас сделали, а 50Гц.

Но на практике полученные 2800 витков не вызывают проблем.

Далее можно приступать к конструктивным расчетам. Изменено 27 июня 2014 пользователем Eugene K.

, 2021/04/27 23:34

Eugene K. 192

Опубликовано: 27 июня 2014 Наблюдатель писал: Остаётся загадкой, зачем же их секционируют…или Вы этого не делаете?

Есть еще распределенная емкость.

Но этот вопрос опять же в выходных трансах не является проблемой, т.к. вторичная обмотка или является экраном для секций первичной или вообще не землится. Секционирование 3+2, а если 4000 и больше в певичке, то 4+3.

, 2021/04/28 00:01

ОЛ 80-40*30 (5БДСР)

1500+1500 витков 0,17мм

90 витков 0,9мм

9к/8Ом.

, 2021/04/28 00:28

У EL34 в триоде внутреннее сопротивление 910Ом, оптимальное сопротивление нагрузки Ra-a=5К, экв. сопр. генератора равно 1153Ом

У EL34 в UL внутреннее сопротивление 1500Ом, оптимальное сопротивление нагрузки Ra-a=6К, экв. сопротивление генератора 2000 Ом

У EL34 в пентоде внутреннее сопротивление 15К, оптимальное сопротивление нагрузки Ra-a=10К, экв. сопротивление генератора 3500 Ом.

Именно поэтому пентодные УМ всегда охватывают ООС с катодной обмоткой или со вторичной обмотки от 12 до 30дБ - иначе искажения трансформатора чудовищные, и выходное сопротивление огромное, усилитель не способен контролировать АС.

UL частично решает проблему, но все равно приходится вводить ООС, хоть и меньшей глубины, 6-12дБ.

У пентода и UL есть одно преимущество - мощности больше, чем в триодном включении, примерно в два раза.

Только авторизованные участники могут оставлять комментарии.
7comp/4trans/output.1585288738.txt.gz · Последнее изменение: 2020/03/27 08:58 — staudio