Соединение двух звуковых трансформаторов

Соединение двух звуковых трансформаторов

Усилители Music Angel

Ламповый усилитель XD500MKIII: EL34, 2х50 Вт Ламповый усилитель XD800MKIII: KT88, 2х65 Вт Ламповый усилитель XD845MKIII: 845, 2х20 Вт Ламповый усилитель XD850MKIII: 300B, 2х9 Вт Ламповый усилитель XD8502AIII: 300B, 2х9 Вт Предварительный ламповый усилитель XD900MKIII: 12AU7, 12AX7

Ламповый усилитель MINI 6: KT88, 2х60 Вт Ламповый усилитель MINIP1: 6AQ5, 2х10 Вт Ламповый усилитель MINIL3: EL34, 2х35 Вт Ламповый усилитель MINIP14: 6P14, 2х10 Вт

Ламповые усилители LACONIC HA-02,03B/B2/M: 6N6P, 2х1,2 Вт на 300 Ом

Акустическая система Music Angel One: 20 — 100 Вт, 38 Гц — 30 кГц, 86 Дб/Вт/м Акустическая система Music Angel 2.5: 20 — 200 Вт, 20 Гц — 30 кГц, 86 Дб/Вт/м Акустическая система Music Angel TK-10: 10 — 250 Вт, 45 Гц — 22 кГц, 8 Ом, 97 дБ/Вт/м Акустическая система DIVA 5.2: 10 — 150 Вт, 36 Гц — 20 кГц, 90 дБ/Вт/м

КТ 88: Filament Voltage 6.3 V Filament Current 1.6 A Plate Voltage (max) 800 V Plate Current (max) 230 mA Plate Dissipation (max) 40 W 845: D.C. Plate Voltage 1250 D.C. Grid Voltage -98 Peak A.F. Grid Voltage 93 D.C. Plate Current (ma.) 95 Power Output (watts) 15 21 300B: Filament Voltage 5 V Filament Current 1.2 A Plate Voltage (max) 450 V Plate Current (max) 100 mA Plate Dissipation (max) 40 W

Как работают звуковые трансформаторы

Norman H. Crowhurst

Говорят, знакомство порождает презрение. Я бы сказал, что презрение порождает знакомство! Я начал разрабатывать трансформаторы и другие элементы с «железным» сердечником более 60-ти лет назад. Так что вопросы, которые мне задают, помогают мне видеть в среднем человеке недостаток понимания относительно того, как они работают, тогда как мне это «очевидно»!

Первичная индуктивность, индуктивность рассеяния, емкость обмотки; как эти величины реагируют с импедансом ламп и другими элементами схем, например, громкоговорителями или микрофонами — остается глубокой тайной для большинства аудиофилов, в то время как мне это знакомо. Так что я начну сначала, как кто-то предложил Алисе в Стране чудес.

Теория трансформатора

Сначала схема, куда Вы подключаете ваш трансформатор: мы идеализируем как ее, так и его; затем мы рассмотрим недостатки обоих. Везде, где Вы поставите трансформатор, он работает от сопротивления источника на сопротивление нагрузки.

Начнем со входа: микрофон или любое другое устройство в качестве источника подключено к первичной обмотке трансформатора. Источник имеет сопротивление. Вторичная обмотка подключена к другому сопротивлению. Во времена ламп это было сетка, теперь это может быть что-нибудь другое, вроде перехода база-эмиттер у транзистора, или даже больший импеданс, чем сетка лампы — полевой транзистор (рис. 1).

Межкаскадные трансформаторы теперь не очень-то в моде — и верно, имеются лучшие способы — но там, где они используются, они должны работать аналогично: между двумя различными сопротивлениями (импедансами).

Выходные трансформаторы работают от сопротивления источника, которым может быть триод, пентод, нечто среднее — подобно пентоду или тетроду, работающему в ультралинейном режиме или что-нибудь еще. Их разработка может быть усложнена такими вещами как класс — AB, но мы придем к этому позже. Все они подключены к сопротивлению, которое мы считаем активным, но более вероятно, что это одна или более звуковых катушек громкоговорителей, или почти все, что угодно, кроме активного сопротивления!

В теории трансформаторов понятие источника включает в себя понятие «генератора». Трансформатор видит это как источник «сигнала» (звукового), с которым должна работать вся остальная схема. Сложные теории предлагают выбор эквивалентов генератора: источник напряжения или тока. Каждый из них является подходящим в различных ситуациях. Но начнем с источника напряжения, он проще в понимании.

Отсутствие магнитодвижущей силы*

Рис. 2 показывает схему, использующую эквивалент генератора напряжения. Считается, что внешняя по отношению к трансформатору схема состоит из эквивалентных сопротивлений (позже мы это распишем полнее). Строчная «r» — это сопротивление источника, в то время как прописная «R» — нагрузка на выходе (иногда удобно поменять их местами). Мы начнем с этого и объясним, что каждая часть означает в типовых схемах.

Нам не доступен совершенный трансформатор, но мы можем понять, что реальный с реальными дефектами, включенный соответствующим образом, лучше совершенного. Итак, что сделал бы совершенный трансформатор?

Даже это многие плохо понимают, так что простите меня за урок, если Вы его уже знаете. Сердечник совершенного трансформатора не испытывает действия намагничивающего тока. Считается, что этого тока просто нет. Фактическая первичка потребляет крошечный намагничивающий ток для установления напряжения на обмотке. Но теоретически совершенный транс дает нам отсутствие намагничивания. Первичные и вторичные напряжения непосредственно пропорциональны их соответствующим числам витков (рис. 3).

Совершенный трансформатор

Теперь наступает первый сложный момент. Потому что теоретически в совершенном трансформаторе именно это «отсутствие» намагничивания производит требуемое число вольт на виток (или витков на вольт), так что присутствие тока в двух обмотках должно быть совершенно сбалансировано. Если в одной обмотке нет тока, то его нет и в другой. Мы имеем только напряжения, но не ток.

Предположим, коэффициент трансформации равен 20:1. Итак, если на одной обмотке 20 V, то на другой — 1 V. Теперь предположим, что вторичная (1 V) обмотка подключена к схеме, которая потребляет 50 mA. Это должно быть сбалансировано первичным током в 20 раз меньшим (по количеству витков), так что первичная должна потребить ток в 1/20 от 50 mA, что составляет 2,5 mA. Давайте интерпретировать это в терминах импеданса.

Сопротивление нагрузки, потребляющей 50 mA при 1 V, должно быть 20 Ом. Чтобы сбалансировать это, первичная потребляет 2,5 mA при 20 V (рис. 4). Таким образом в первичной это выглядит как 8 кОм**, что в 400 раз больше 20 Ом вторичной нагрузки, вызывающей это.

Итак, совершенный трансформатор умножает сопротивление на квадрат отношения витков. Напряжение умножено на отношение витков, а ток делится на отношение витков. В действительности он скорее трансформирует сопротивление, чем напряжение или ток. Измените вторичную нагрузку на 40 Ом, и первичная будет выглядеть как 16 кОм вместо 8.

Приведение к первичной

Как мы увидим позже, совершенный трансформатор трансформирует реактивные значения типа индуктивности и емкости таким же способом. Он также работает обоими способами. Я только что описал наиболее очевидный: он отражает сопротивление нагрузки обратно умноженным на квадрат отношения витков. Он также и таким же образом отражает сопротивление источника вперед, на сопротивление нагрузки. Цифры могут пояснить, что это означает (рис. 5).

Реальная нагрузка в 20 Ом отражается на первичку как 8 кОм, т. е. умноженная на квадрат отношения витков, равный 400 : 1. Предположим, что цепь анода (или что является источником для первички) эквивалентна 2 кОм. Величина взята как пример, нагрузочные линии лампы сообщат Вам истинное значение. Трансформатор делает так, что 2 кОм выглядят как 5 Ом на вторичной — это 2000, поделенные на квадрат отношения витков.

В целях разработки далее удобно думать о совершенном трансформаторе как о перемещении всего «на одну и ту же сторону», если бы такая была. После этого станем думать о том, как дефекты реального трансформатора влияют на его работу.

Наша нагрузка 20 Ом, как договорились. Если мы относим все к первичке, то это 8 кОм. Мы думаем о первичной индуктивности, индуктивности рассеяния, емкости обмоток, оптимальном секционировании, как управлять специальными выходными каскадами, обо всех этих вещах, приводя все к первичке.

Что это означает

Вернемся к рис. 2, повторенному на рис. 6 с некоторыми дополнениями. Дефекты реального трансформатора помещают дополнительные эквивалентные «компоненты» в схему несколькими способами. Сначала мы определим первичную индуктивность. Это ток, собственно и создающий передачу энергии из первичной во вторичную обмотки, но взамен намагничивающий сердечник, и порождающий потери, он в нашем совершенном трансформаторе отсутствует. Это похоже на шунтирующую индуктивность между источником и нагрузкой.

Присутствие этого тока может иметь много эффектов, но пока мы будем думать о низкочастотном склоне, а в другие проблемы, обусловленные намагничивающим током, вникнем позже. На отметке в -3 дБ индуктивное сопротивление первичной обмотки равно параллельно соединенным сопротивлениям источника и нагрузки.

Смотрите, что это означает! Пусть источник — 2 кОм, а нагрузка — 8 кОм, параллельное соединение из тех двух рисунков дает 1,6 кОм — немного меньше источника. Индуктивность, имеющая на частоте 20 Гц сопротивление в 1,6 кОм, приблизительно равна 12,75 Гн.

Дополнительная осторожность при разработке

Теперь предположим, что тот же самый усилитель используется с пентодом или тетродом, который по-прежнему работает на 8 кОм-ную нагрузку, но внутреннее сопротивление источника равно (снова те нагрузочные линии) 100 кОм, что в параллель составит около 7,4 кОм, не намного меньше нагрузки. Это означает, что переход на пентод или тетрод отодвинет точку -3 дБ у того же самого трансформатора на 92,5 Гц, что, согласитесь, является совершенно различным в сравнении с триодом***.

Если высокочастотный склон обусловлен емкостью обмотки, то произошло бы то же самое ограничение. 20 кГц-овый спад (в первом случае) теперь опустился бы до 4,3 кГц****. Но если ВЧ-спад обусловлен только индуктивностью рассеяния, то характеристика может оказаться более приличной. Как так? Мы доберемся до поведения трансформатора на ВЧ позднее, а сейчас индуктивность рассеяния приводит к спаду в 3 дБ, когда общее индуктивное сопротивление равняется последовательной сумме r и R, а не параллельной. Первичная индуктивность уже не имеет никакого значения, так что мы убираем ее из схемы (рис. 7). С 2 кОм-ным источником индуктивность рассеяния будет производить спад на 3 дБ, когда ее индуктивное сопротивление составит 10 кОм.

Если это происходит на 20 кГц (для первого случая), то увеличение сопротивления источника до 100 кОм отодвинет спад, где индуктивность рассеяния имеет сопротивление в 108 кОм, к отметке в 3 дБ до 270 кГц! На практике все не так просто, потому что мы учитывали либо емкость обмотки, либо индуктивность рассеяния, выступающую единственной причиной ВЧ спада, другую же вообще не принимали во внимание. Все не так просто. Мы преуспеем в том и многом другом, но в следующий раз. Эффективность, мощность, специальное секционирование для обеспечения хорошей характеристики передачи в таких режимах, как класс -В и -АВ или ультралинейное включение — все взывает к дополнительной осторожности при разработке.

Прежде чем закончить это первое введение, я хочу подготовить Вас к кое-чему: использование более дорогостоящих способов в вашей работе — не всегда лучше. Меня спрашивали: «Лучше иметь много секций обмотки или мало?» Иногда более простое расположение лучше, если оно сделано правильно. Кроме того, трансформатор может выполнять специальные забавные функции (подобно встроенному фильтру) который лучше чем тот, который вы использовали в ином случае.

* Магнитодвижущая сила (м. д. с.) или намагничивающая сила (н. с.), скалярная величина, характеризующая намагничивающее действие электрического тока, проходящего по виткам катушки с железным сердечником. Измеряется в амперах или ампер-витках. Если предположить отсутствие тока в витках, тогда в идеализированной модели остается оперировать лишь импедансами

Читайте также  Виды измерительных приборов в метрологии

** Из элементарной арифметики: 20 V : 2,5 mA = 8000 Ом.

*** Частота в 92,5 Гц взялась из предположения, что трансформатор по первому примеру имеет индуктивность первички 12,75 Гн. Вот этот-то трансформатор при работе с пентодом и даст точку перегиба в НЧ диапазоне, равную f = 7,4 k / 2p . L = 92,5 Гц.

**** Из формулы, определяющей полюс интегрирующего звена (см. рис. 7) f=1/(2 p RC1) ; При одинаковом в обоих случаях С1, сопротивление R в первом случае равно 1,6 кОм, во втором случае — 7,4 кОм. Таким образом 7,4 : 1,6 = 4,625. Во столько раз сузится полоса.

Соединение двух звуковых трансформаторов

Всех с наступившим Новым годом и Рождеством! Хотел бы попросить помощи в одном вопросе. Изготовил для себя выходной трансформатор по расчётом одного товарища на железе от трансформатора ТС180. Не могу правильно скоммутировать его обмотки.

Есть:
Выходной РР трансформатор на железе ТС-180

провод 0,27, в изоляции 0,31,
Первичная обмотка 2х2000витков.
4 секции по 500 витков на каждой катушке,
в секции два слоя по 250 витков.
Соединение секций последовательное по Z.

Вторичка 8 Ом,
100 витков в один слой
провод 0,65, по изоляции 0,7
Шесть секций между секциями первичной обмотки,
по три секции на каждой катушке.
соединены параллельно.

Между слоями калька или или бумага для выпечки 0,05мМ, между секциями та же 0,05мМ в 2-3слоя.

Габарит намотки для 8 Ом
0,31х8=3,2
0,8х3=2,4
0,05х20=1
общ — 6,6мМ

Коэффициент вспучивания 1,4
6,6х1,4=9,24мМ при габарите намотки 10мМ

И если я правильно понял, то соединить надо так!?

Напавление намотки показано на первом фото ( мотаются навстречу друг другу). Заранее благодарен за помощь. С уважением Павел.

(09-01-2015 01:20) lepic2008 писал(а): это ж нада так. какой-то дибил посоветовал мотать 2х2000 витков на тс-180 да еще и по 4 секции на каждой катушке.
ТС, с вас кто-то насмехается или тролит вас. после замера межобмоточной емкости вы поймете о чем я говорю. (померять ачх транса наверное сложным заданием для вас будет на данном этапе).

(09-01-2015 11:05) AVM писал(а): Я изготавливал трансформаторы на железе от ТС 180, 250, вполне неплохо.

(09-01-2015 11:05) AVM писал(а): Ну почему же сразу «дебил»?
Да будет какая то емкость, как и в любом трансформаторе.
Но ТС не сообщает подробностей — а вдруг это трансформатор для гитарного комба? А вдруг на него будет работать квартет каких нибудь 6П3С — и с полосой на ВЧ будет все достаточно.
Я изготавливал трансформаторы на железе от ТС 180, 250, вполне неплохо. Есть способы борьбы с междуобмоточной емкостью или ее компенсацией. Вполне возможно что в случае ТС все учтено.

прошу расскажите мне в лс про способы борьбы с межобмоточной емкостью или ее компенсацией. спасибо.

судя по всему это первый транс, или один из первых трансов. и запускать квартет ламп вот так сразу. врядли. а так для такого железа для достаточного баса хватило бы 1300-1400 витков на каждой катушке и всего по 2 секции первички и 2 вторички. и полоса будет выше 20 кГц. а тут. разве что чисто под бас-гитару.
в этом трансе слишком большая площадь покрытия первички емкость будет высокая. недавно мерял выходной транс на железе от тс-160 — это укороченная версия тс-180. так я намерял примерно 6500-6800пф между первичкой и вторичкой, и там было всего по три секции. (верхов не было вообще, это даже без приборов было слышно). а тут по 4 секции на каждой катушке. ужаскакой.

(09-01-2015 11:36) VladimirNB писал(а): А что такое 250?

(09-01-2015 11:36) VladimirNB писал(а): Отвратительнейшее железо в ТС-180 не позволяет получить никакого нормального звука! Не вводите Т.С. в заблуждение.
А что такое 250? ОСМ или ТБС, или бы что то напутали? А может 270?
Ну если использовать железо от ТС-360, со старых старых телевизоров, то там хоть какие то зачатки звука будут.

(09-01-2015 11:44) lepic2008 писал(а): прошу расскажите мне в лс про способы борьбы с межобмоточной емкостью или ее компенсацией. спасибо.

судя по всему это первый транс, или один из первых трансов. и запускать квартет ламп вот так сразу. врядли. а так для такого железа для достаточного баса хватило бы 1300-1400 витков на каждой катушке и всего по 2 секции первички и 2 вторички. и полоса будет выше 20 кГц. а тут. разве что чисто под бас-гитару.
в этом трансе слишком большая площадь покрытия первички емкость будет высокая. недавно мерял выходной транс на железе от тс-160 — это укороченная версия тс-180. так я намерял примерно 6500-6800пф между первичкой и вторичкой, и там было всего по три секции. (верхов не было вообще, это даже без приборов было слышно). а тут по 4 секции на каждой катушке. ужаскакой.
имелось в виду наверное тс-250-2м — там габарит железа точно такой как тс-180

(09-01-2015 12:05) AVM писал(а): Гуру не знает о железе и существовании трансформаторов ТС250, ТС250М, ТС250-2М . Это трансформаторы габаритом и сечением железа аналогичны ТС 180.
Но, устанавливались в БП телевизоров типа УПИМЦТ-61(Березка, Славутич Ц202, 208 и т.д).

Железо от ТС360 ничем не лучше, и найти его нереально — ибо это был самый первый выпуск ламповых цветных телевизоров (типа Радуга), более распространены, но так же менее доступны это ТС 320 и ТС 270

Всем привет! Да. Действительно я, как-то ворвался с вопросом и не объяснил для чего это всё необходимо. Первая цель-ознакомление с лампами! Ну и что бы она не была напрасной — изготовление бас гитарного усилителя на двух 6п3с. И трансформатор рассчитывал Монаков для этого железа со всеми его секционированиями.

Cх_Ум_2х6П3_БлПит_Перек.pdf (Размер: 79 Кб / Загрузок: 14)
Вот по этой схемке я и собрал усилок. Осталось дело за выходным трансформатором. Его тоже уже намотал но запутался с фазировками. Хотя благодаря уважаемому Кулибину (за, что ему отдельное спасибо) надеюсь осилить и этот этап! И более чем уверен, что звук будет-то, что надо. Ну это моё мнение. Тем более всё моталось и делалось с душой. Ну а комк-кому, а Монакову доверять можно.

Характеристика и устройство звуковых трансформаторов, тестирование и схематические решения

Звуковой тип трансформатора — довольно нестандартное устройство, требующее тщательного подхода к разработке схематического решения. Такие виды оборудования отличаются от силовых по некоторым параметрам, для правильного проектирования и соблюдения ТБ важно понимать их устройство. Кроме того, принцип работы и характеристики значительно меняются в зависимости от того, к выходному или межкаскадному виду относится аудиотрансформатор.

  1. Ламповые усилители: теоретические основы
  2. Виды
  3. Межкаскадные
  4. Выходные
  5. Ключевые отличия от силового
  6. Особенности проектирования трансформаторов звуковой частоты для ламповой радиотехники
  7. Возможные схематические решения
  8. Техника безопасности
  9. Тестирование аудиотрансформаторов

Ламповые усилители: теоретические основы

Ламповые усилители представляют собой устройства, предназначенные для усиления звукового сигнала. Делается это за счет компонента — специальных ламп. При этом лампы могут быть радио или электровакуумные — от этого зависят технические особенности устройства. Своеобразный генератор может функционировать на трех типах каскадов:

  • предупредительный;
  • драйверный;
  • выходной.

Предупредительный и драйверный часто совмещаются между собой, тем самым увеличивая сферу применения устройства и улучшая его эффективность. Основное преимущество ламповых усилителей в том, что они очень простые по своим конструктивным особенностям. Собрать их даже новичку, который имеет приблизительные знания в области радиоэлектроники, не составит труда.

Трансформатор такого типа изготовляется в домашних условиях, если есть в наличии детали, на это не потребуется много времени.

Если говорить о теоретических основах, то обязательно нужно определиться, какой из видов усилителя нужен для той или иной ситуации. Представлены однотактные и двухтактные модели (каждый из них можно сделать самостоятельно).

Однотактный подразумевает, что используется только единичный канал усиления звука. Однотактные отличаются поставкой более чистого и простого звучания, если появляется вторая гармоника, то звук получается более мягкий. Именно от того, что в результате вмешательства второй гармоники звук получается тянувшим, нежным и мягким и появилось известное в музыкальных компаниях выражение лампового звука

Двухтактный усилитель функционирует на классах усиления А1, А2, АВ1, АВ2, В1, В2. Для большинства случаев подойдут вариации А1 и АВ1. Такие модели новичкам собрать не под силу, поэтому для их покупки обращаются в магазины.

Трансформатор звукового типа работает от сопротивления источника на сопротивление нагрузки. Это неоспоримая аксиома, вне зависимости от того, в какому типу относится тс — меж каскадному или выходному.

Устройство передачи звука подключается к первичной обмотке оборудования. У него есть сопротивление, вторичка подключена к нему. Принцип работы далее определяется типом трансформатора.

Межкаскадные

Эти устройства практически не выпускаются современными производителями. Дело в том, что принцип их работы основывается на передаче импульса между двумя сопротивлениями или импедансами. Это не удобно и приводит к потере коэффициента полезного действия.

Выходные

Выходного типа тс функционируют не от импедансов обоих, а от конкретного сопротивления источника. В зависимости от вариации оборудования это может быть тетрод или пентод, которые подключены к активному сопротивлению.

Ключевые отличия от силового

Трансформатор звуковой частоты отличается от привычного силового в первую очередь тем, что в нем присутствует устройство для пропуска диапазона звуковых частот. Широкополосные довольно трудны в просчетах, особенно если речь идет о полных сопротивлениях и при работе на большой мощности. Всегда присутствует постоянной ток на одной из обмоток. Проблемы со схематической частью вызваны трудностями в расчете из-за числа октав, с которыми работает устройство, а не диапазона.

Импульсный трансформатор для питания усилителя звуковых частот занимает меньше места, если сравнивать его с аналогом силовым с идентичными техническими показателями. К усилителю обязательно идет генератор, а к силовому трансформатору — только первичная обмотка к электрической сети, вторичная обмотка к диодам и различные конденсаторы.

Особенности проектирования трансформаторов звуковой частоты для ламповой радиотехники

Востребованность тс звуковой частоты обусловлена тем, что тут нет переходных конденсаторов. Устройства отличаются стабильной работой несмотря на возможные перебои с питанием и подачей напряжения, полоса расширена в сторону низких частот. Последний фактор обуславливает комфорт для человеческого уха, которое при средней громкости более чувствительно к низким и средним частотам.

Главная особенность проектирования состоит в том, что необходимо уменьшить будет усиление на самых низких частотах. Этого не достичь другим способами кроме как снизить индуктивное сопротивление первички.

Зная схематическое решение новичку желательно собрать устройство на монтажной плите. Колпачками закрываются лампы. Проверка работы вторичной обмотки проходит после сборки аппаратуры. Если возникает резкий свист или жужжание, то меняются местами выводы. Дроссели наматываются в соответствии со схемой. В большей части оборудования подойдет расчет только с зазоров. При этом размер зазора делается в строгом соответствии с необходимым, в противном случае параметры сильно отличаться, что не является верным.

Возможные схематические решения

Основной технический параметр трансформатора аудио типа — это импеданс. Данные модели тс оптимально походят для балансировки нагрузок и усилителей, которые несмотря на разные входные и выходные показатели сопротивления передают точно мощность.

Читайте также  Измеритель уровня/положения жидкости в емкости

Стандартное значения для преобразователя звуковой частоты составляет от 4 до 16 Ом. Но каскад на выходе может формировать и сопротивление, значение которого достигает свыше сотни Ом. Отношение витков определяется числом витом на первичной и вторичной обмотке, при этом так как напряжение появляется идентичное, это число будет и равно отношению этих напряжений. По формуле, отношение сопротивлений будет равно квадрату первичного и вторичного напряжений.

Схематическое решение зависит от типа — понижающий или повышающий. Если тс относится к виду 1:1, то число витков одинаковое, импеданс идентичный для всех обмоток, характеристик сигнала не меняются. Если требуются различные типы импедансов, то понижающий или повышающий прибор оснащается разным числом витков.

Техника безопасности

Тестирование на безопасность, использование, а также самостоятельная сборка оборудования требуют соблюдения определенных мер предосторожности.

Если собираются проводить ремонт, то оборудование обязательно отключат от сети. Нельзя, чтоб было напряжение. Для работы, в том числе и вводами, а не самой внутренней частью, специалисты надевает защитные очки. Для тестирования применяются специальные приборы. Помните, что устанавливать показатели, превышающие максимальный номинальный порог устройства в зависимости от расчетных характеристик небезопасно.

Тестирование аудиотрансформаторов

Тестирование звукового трансформатора может понадобится по ряду причин. В первую очередь работу проводят перед началом его использования, чтоб понять, достаточные ли показатели обеспечиваются дросселем, обмотками и другими механизмами.

Если трансформатор работает качественно, то разница в музыке незаметна, возникает характерное ламповое мягкое звучание. Но если есть неисправности, то по звуку их легко заметить, так как возникает перекос с сторону средних частот. В то время как низкие не ярко выражены, сигналы поступают не так регулярно, как требуется.

Тестирование обязательно проводится с учетом техники безопасности. После проведения предварительных защитных мер собирается оборудование. К числу приборов, при помощи которых тестируются трансформаторы, относят:

  • паяльная станция со стабильными температурами;
  • вольтметр цифровой;
  • осциллограф для измерения емкости, индуктивности и сопротивления;
  • 2-3 запасных провода и тому подобное.

При проведении тестирования смотрят на марку, если речь идет не о варианте самостоятельной сборки. Варианты от непроверенных производителей гудят и шумят даже при подаче нормированной нагрузки. Если бренд трансформатора проверенный, то оборудование никаких сигналов не подает и остается прохладным. Проверяют в обязательном порядке после обмотки паянные соединения, термисторы, диоды, провода, переключатели и транзисторы.

Hi-Fi и High-End техника или энциклопедия звука и видео

ЗВУКОМАНИЯ

Hi-Fi и High-End техника или энциклопедия звука и видео

Трансформатор для звуковой техники

Трансформатор для звуковой техники

Трансформатор для звуковой техники

Трансформатор для звуковой техники

Принцип работы трансформаторов основан на индукции: переменное напряжение (например, сетевое напряжение 230 В), приложенное к первичной обмотке трансформатора, индуцирует переменное напряжение с желаемым напряжением на вторичной обмотке — обычно с помощью сердечника трансформатора, сделанного из намагничивающийся материал. Обе обмотки, конечно, должны быть электрически изолированы друг от друга.

Идеальный трансформатор для звуковой техники

В идеальном трансформаторе без потерь вторичное напряжение складывается из первичного напряжения и соотношения количества витков первичной и вторичной обмоток друг к другу. Пример: первичное напряжение 230 вольт. N1 (количество витков первичной обмотки) — 1000. N2 (количество витков вторичной обмотки) — 500. Напряжение вторичной обмотки будет 230 В x 500/1000 = 115 В.

трансформатор 200Вт Клон Naim NAP 200

Из-за потерь на вихревые токи в сердечнике трансформатора, сопротивлений в обмотках и паразитных потерь (часть магнитной энергии от первичной обмотки рассеивается в окружающую среду) на практике не существует идеального трансформатора. Однако хороший трансформатор для звуковой техники не должен работать долго …

Такой идеальный трансформатор работает с минимальными потерями на холостом ходу и под нагрузкой.
Выполняет свою работу с минимальным количеством паразитных полей, чтобы как можно меньше влиять на соседние компоненты.
как можно меньше нарушает окружающую среду своими механическими вибрациями.

трансформаторы 300Вт каждый

Кроме того, в случае трансформаторов, окруженных фильтрами большей емкости (как это часто бывает с полными и оконечными усилителями), существует потребность в предоставлении очень высоких энергий в короткие сроки.

трансформатор 800Вт FM711 усилитель внутри

В конце концов, просеивающие мощности должны быть фазовыми. n переход к фазе запускать должен снова и снова — на что очень мало времени — дозаправляться. То, что это приводит к очень высоким пиковым токам, становится очевидным самое позднее, если учесть, что общая энергия, необходимая для работы усилителя, берется только из сети питания 230 В и преобразуется во время этих коротких процессов.

Два мощных трансформатора по 300Вт каждый намотаны под заказ

Этот факт, а также тот факт, что музыкальные сигналы менее постоянны или могут также давать очень сильные импульсные пики, делает часто распространяемое «завышение размера» трансформаторов, используемых в компонентах Hi-Fi, более или менее простым обязательным упражнением.

Тороидальный трансформатор для звуковой техники

Конструкция с тороидальным сердечником особенно распространена в высококачественных Hi-Fi устройствах. Такой трансформатор основан на кольцевом сердечнике, который состоит из намотанного листа металлического листа в форме кольца или спирали с изолирующим слоем — сплошное кольцо приведет к чрезмерному потери на вихревые токи.

трансформаторы усилитель мощности

Как первичная, так и вторичная обмотки намотаны вокруг этого кольца — сердечник может быть полностью охвачен обмотками в этой конструкции, или он будет меньше выступать наружу, чем в случае с другими конструкциями.

Это приводит к более низкому полю рассеивания, возможности меньшей массы сердечника (меньшим потерям на обратное магнитное поле), меньшему току холостого хода и, как следствие, более высокой степени эффективности — наконец, что не менее важно, в целом возможны более компактные конструкции.

ЦАП №5 внутри

Тороидальный трансформатор минусы

Однако намотка замкнутого кольца технически относительно сложна и, следовательно, более дорога: вы не можете избежать продевания проволоки катушки через отверстие, то есть в центр кольца, с каждым оборотом — корпус намотки также изогнут, что затрудняет намотку равномерно.

Референсный усилитель трансформаторы группа

В процессе эксплуатации к полю необходимо прикладывать более низкую пиковую нагрузочную способность (если вы хотите добиться низкой массы сердечника) и более высокие пусковые токи, что на практике может стать проблемой только в том случае, если производитель звукового устройства не сможет противодействовать этому обстоятельству с помощью адекватного тока.

Трансформатор для звуковой техники

Классические трансформаторы

Также можно встретить классические трансформаторы с квадратным сердечником. Здесь уложенные друг на друга изолированные металлические листы служат структурой сердечника (сплошной сердечник также может вызвать чрезмерные потери на вихревые токи), которые могут возникать в различных формах и, таким образом, являются одноименными для типа трансформатора: трансформаторы сердечника EI , например, упоминаются: Листы E- и I-образной формы поочередно укладываются в стопку (последняя сердцевина). Чтобы противодействовать более высоким потерям утечки, присущим принципу, существуют, среди прочего, вложенные обмотки (которые, конечно, все еще остаются электрически изолированными друг от друга) или противоположная установка двух трансформаторов в одном устройстве — последнее должно позволять поля рассеивания трансформаторов, установленных в противоположных направлениях, чтобы компенсировать друг друга.

Трансформаторы с обрезанным ленточным сердечником

Кроме того, трансформаторы с обрезанным ленточным сердечником часто используются в Hi-Fi устройствах , которые не отличаются от вариантов с тороидальным сердечником с точки зрения их основных рабочих характеристик, а также в очень высококачественных трансформаторах, которые обладают лучшими характеристиками, чем те, которые имеют максимальную нагрузочную способность. Утверждается, что тороидальные сердечники усиленные.

Клон Naim NAP 200 внутрянка

AudioKiller’s site

Audio, Hi-Fi, Hi-End. Электроника. Аудио.

  • Новости
  • Мои планы
  • For sale
  • FAQ
  • Задайте вопрос
  • Обо мне
  • Подписка на новости

Материалы раздела:

  • — Теория
  • — Усилители
  • — Источники питания
    • Софтстарт — устройство плавного включения усилителя
    • Правильный выпрямитель
    • Постоянное напряжение в сети — мифы и реальность
    • Правда об однополупериодном выпрямителе
    • Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током
    • Трансформатор для питания усилителя
    • Выпрямитель для усилителя или сага о быстром диоде
    • Раздельное питание каналов стерео усилителя
    • Расчет источника питания усилителя
  • — Акустические системы
  • — Другое

Раздельное питание каналов стерео усилителя

Рассматривая интуитивно, кажется очевидным, что если для каждого канала усилителя сделать свой абсолютно независимый источник питания, то будет намного лучше — каналы перестанут быть «завязаны» через общий источник питания. Однако городить два силовых трансформатора не всегда возможно — либо дорого, либо со свободным местом проблемы… Все же такой вариант я когда-нибудь рассмотрю, но сразу скажу откровенно, что два трансформатора — это не идеальное разделение: трансформаторы ведь подключены к одной сети.

Есть еще вариант. К одному трансформатору подключить два (для стерео усилителя) выпрямителя с фильтрами. От одного запитать один канал, а от другого — другой:

Поскольку «просадки» напряжения вызваны в основном разрядом конденсаторов фильтра, то такое раздельное питание по идее должно быть полезно — нестабильность питания в одном канале мало проникает в питание второго. Вот пример работы такого «двойного» выпрямителя, нагруженного на резисторы:

В канале 1 (синий) сопротивление 24 Ом и пульсации малы. Главное, что минимальное напряжение при просадке составляет 19 вольт. можно считать, что этим напряжением и питается усилитель. Во втором канале (красный) нагрузка 6 Ом. Пульсации намного больше и минимальное напряжение равно 16,8 вольт. Следовательно даже если во втором канале будет клиппинг от перегрузки, на первый канал это подействует мало и там сигнал будет воспроизводиться с большей амплитудой, чем во втором.

С другой стороны, современные усилители слабо чувствительны к нестабильности питания, а усилитель, воспроизводящий музыкальный сигнал — это совсем не то, что простой резистор в нагрузке. И может быть все эти ухищрения напрасны?

Для проверки — есть ли разница в питании стереоусилителя от общего блока питания или питании каждого канала от собственного выпрямителя с фильтром, я собрал такую схему:

В разомкнутом положении переключателя, каждый канал питается от своего источника. При замыкании выключателя оба источника соединяются параллельно, т.е. получается один общий источник для обоих каналов. Выключатель и провода имеют очень маленькое сопротивление.

Возможностей для хорошего правильного прослушивания (нужен двойной слепой тест) у меня не было. В небольшом слепом тестировании разницы не было, но повторяю — условия были не очень… И усилители на TDA7294 — вполне возможно слишком слабые, чтобы что-то заметить.

А вот инструментальные измерения я произвел.

1. Проникание сигнала из одного канала в другой. В один канал подавался сигнал с таким уровнем, чтобы на выходе было напряжение 20 вольт амплитуды. В другом канале измерялся уровень сигнала этой же частоты (чтобы не считать шум и помехи).

В общем, различия небольшие. И сам уровень проникания и различия больше на низких частотах — из-за того, что емкости фильтра небольшие (хотя при зпапрпллеливании получается 10 000 мкФ — вполне прилично!) и низкие частоты не так хорошо сглаживают. В любом случае расслышать сигнал такого уровня невозможно, его даже измерить нелегко. Но идея подтверждается: раздельное питание — лучше. Только уж совсем нанемного!

Читайте также  Как рассчитать мощность при трехфазном напряжении?

2. Взаимные модуляции одного канала другим. В один канал подавалась частота 800 Гц и устанавливалось выходное напряжение 20 вольт амплитуды. В другой канал подавалась частота либо 30 Гц, либо 170 Гц. Такой же амплитуды на выходе. Измерялись комбинационные суммарные и разностные частоты в первом канале и выбиралось наибольшее (наихудшее) значение.

Опять же, на низких эффект больше из-за снижения фильтрующих свойств конденсаторов. А разница в способе питания — сами смотрите — мизер! Хотя раздельное опять-таки оказывается лучше.

3. «Искажение» коэффициента THD соседним каналом. Делается это так: в один канал я подаю сигнал одной частоты, а во второй канал — сигнал вдвое большей частоты. Что при этом происходит? Сигнал из второго канала проникает в первый, и для его сигнала является второй гармоникой. Следовательно, если я измерю Кг в этот момент, то он получится больше, чем есть на самом деле, т.к. к естественным гармоникам канала прибавится сигнал, пришедший из второго канала. Естественный Кг = 0,04%. А «наведенный»:

Здесь особенно заметна разница на низких частотах между общим и раздельным питанием.

Возникает вопрос: почему «наведенный» Кг оказался в 100 раз больше реального? А дело здесь в том, что оба канала в этом случае одинаково нагружают трансформатор (амплитуда сигнала при измерениях близка к максиальной), и просадки напряжения в нем происходят синхронно с сигналом. А дальше обычная связь по питанию. Вполне возможно, что и сопротивление сети влияет на результат.

Выводы. Да, раздельное питание чуть-чуть лучше общего. Но настолько чуть-чуть, что вы скорее всего никакой разницы не заметите. Разве что в усилителях очень высокого класса. В TDA72хх и «Холтонах» можно не заморачиваться.

Есть три варианта раздельного питания. Один из них мы сейчас разобрали:

Видно, что кроме разряда конденсаторов, на выходное напряжение питания влияет падение напряжения на элементах, предшествующих выпрямителю. Поскольку через эти элементы протекает ток обоих каналов, то создается «завязка» между ними и идеальное разделение невозможно.

Второй вариант — один трансфоматор с раздельными вторичными обмотками:

Тут есть небольшой выигрыш — проходное сопротивление общей части транса (первичной обмотки) примерно вдвое меньше, чем всего трансформатора в целом. Я испробую и этот вариант (попозже), но ИМХО большого выигрыша можно не ждать.

Третий вариант — поставить отдельные трансформаторы на каждый канал. Это несколько улучшит ситуацию. Но судя по величине цифр, приведенных выше — очень ненамного. Хотя и этот вариант я проверю . Только помните, что силовые трансформаторы включаются в розетку, а у нее тоже может быть довольно большое сопротивление, которое сведет на нет все ваши усилия улучшить звук таким способом (Rсети на рисунке). В самом конце я расскажу, как измерить качество розетки при помощи утюга.

Все вышесказанное относится к усилителям мощности с нестабилизированным питанием. Применять раздельное питание к предварительным усилителям (или усилителям напряжения УМЗЧ, если у них отдельное питание) смысла нет — там скорее всего питание стабилизированно, а значит взаимное влияние каналов друг на друга через источник питания отсутствует в принципе!

А сейчас — одна маленькая хитрость, которая позволит с общим блоком питания получить такие же хорошие результаты, как и с раздельными.

Дело в том, что при конструировании усилителей все хорошие конструкторы размещают дополнительные конденсаторы фильтров питания в самом усилителе. Обычно емкость таких конденсаторов 1000 мкФ и больше и расположены они прямо рядом с усилительными элементами, так, что сопротивление проводников от этих конденсаторов до транзисторов/микросхем очень-преочень мало (я так всегда делаю ).

Поэтому если у вас такие вот очень правильно сделанные усилители, то питание для них можно устроить вот по такой схеме:

Провода от источника к каждому усилителю идут свои. Хорошего сечения (не экономьте, но и без излишеств), обязательно свитые «косичкой» (и минимальной длины, и проложенные так, чтобы они были подальше от входных цепей, и прочее, прочее, прочее…). Не экономьте на конденсаторах С1 и С2 — они кроме того, что фильтруют питание и поддерживают напряжение постоянным, они еще и фильтруют помехи по питанию, пытающиеся пройти из одного канала в другой. А конденсаторы в самом усилителе образуют вполне достаточние «раздельное» питание, которого хватает в большинстве случаев. Их емкости в 1000…3000 мкФ для этого хватает. В этом месте хорошо применять качественные конденсаторы типа LowESR, где они максимально раскроют свои возможности.

Как проверить качество розетки при помощи утюга. Для этого потребуются утюг, тестер и сама розетка (ее нужно частично разобрать, чтобы мерять напряжение при включенном утюге, либо использовать тройник). Для начала вы измеряете напряжение в розетке на холостом ходу — U0. Потом измеряете сопротивление утюга — Rу. Потом включаете утюг в розетку и (ОСТОРОЖНО. ) измеряете в ней напряжение еще раз — U1. Дальше все числа подставляете в формулу:

Rрозетки = Rу ( U0 / U1 — 1)

Если получится более чем 2…5 Ом — это плохо, никакое раздельное питание (даже с отдельными трансформаторами) вам не поможет — взаимное влияние каналов будет происходить через питающую сеть 220В.

Согласующий трансформатор

Согласующий трансформатор — электротехническое устройство, обеспечивающее передачу или преобразование полезного гармонического сигнала различной частоты с минимальными искажениями и потерей мощности. Такой результат становится возможным только благодаря точному согласованию полного сопротивления (импеданса) источника сигнала и нагрузки или отдельных каскадов электронных схем.

  1. Назначение
  2. Принцип работы
  3. Пример расчёта
  4. Виды магнитопроводов
  5. Особенности конструкции
  6. Основная область применения
  7. Виды согласующих трансформаторов
  8. Особенности в эксплуатации
  9. Как сделать своими руками

Назначение

Известно, что минимизировать потери электрических сигналов при передаче потребителю можно только тогда, когда его полное сопротивление соответствует внутреннему сопротивлению источника. Это правило действует для всех схем — многокаскадных электронных устройств, при подключении нагрузки к усилителям или подаче на них сигнала, например, от звукоснимателя или микрофона.

Основное назначение согласующего трансформатора связано именно с необходимостью масштабирования сопротивления источника и нагрузки. При этом само непосредственное изменение показателей силы тока и напряжения не имеет значения. Применяются такие приборы тогда, когда требуется подключение нагрузки, не соответствующей по сопротивлению допустимым значениям для источника сигнала.

Принцип работы

При подключении к первичной обмотке трансформатора источника переменного тока за счет сердечника магнитный поток, который охватывает и вторичную обмотку устройства. При этом индуцируется электродвижущая сила, которая и обеспечивает появление в цепи тока при подключении нагрузки. Благодаря этому осуществляется передача энергии или сигнала без непосредственной электрической связи между обмотками.

Принцип работы трансформатора

Чтобы обеспечить согласование нагрузки и источника по сопротивлению, соотношение числа витков во вторичной обмотке к первичной должно равняться квадратному корню отношения сопротивления нагрузки и источника сигнала. Только в этом случае можно обеспечить передачу без лишних потерь энергии и искажений.

Пример расчёта

Необходимо рассчитать коэффициент трансформации для согласующего трансформатора в ламповом усилителе:

Виды магнитопроводов

Особенности конструкции

Передача энергии между обмотками в трансформаторах осуществляется за счет воздействия создаваемого магнитного поля. В зависимости от типа согласующего устройства оно может иметь разную конструкцию:

  1. Устройства для работы с низкочастотным электрическим сигналом обычно наматывают на броневых или стержневых сердечниках из электротехнической стали. Именно такие устройства применяются в усилителях и звуковоспроизводящей аппаратуре. Габаритные размеры зависят от передаваемой мощности, но обычно они не отличаются большими значениями.
  1. Для высокочастотных согласующих трансформаторов чаще всего применяют тороидальные сердечники из ферромагнитных веществ. Они имеют форму кольца с прямоугольным сечением.
  2. Отдельные виды ВЧ согласующих устройств могут быть выполнены по принципу воздушных трансформаторов. Простейший пример — петля из коаксиального кабеля, которая устанавливалась при подключении антенны к основному проводу. Существует вариант и распечатанных непосредственно на плате маломощных трансформаторов согласующего типа.

Для обмоток применяют изолированный медный провод круглого сечения, диаметр которого подбирается на основании расчета. Допускается и намотка проводниками прямоугольной формы, но только при сечении более 5 мм2. В качестве дополнительной изоляции применяется нанесение 2 слоев специального лака.

Основная область применения

Необходимость подобного масштабирования сопротивления существует практически во всех областях, связанных с передачей электрических сигналов и энергии. Но наибольшее применение согласующие трансформаторы получили в следующих сферах:

  1. В усилителях низкой частоты (звуковых усилителях) в качестве межкаскадных и выходных трансформаторов. Необходимость в подобных устройствах была связана с тем, что старые усилители изготавливались на ламповой компонентной базе. При этом практически все лампы отличались высоким внутренним сопротивлением и подключение к ним 4 или 8-омных динамиков напрямую к ним было невозможно. Даже с появлением транзисторов, операционных усилителей ситуация в корне не изменилась, так как без согласования сопротивлений увеличивался уровень искажений сигнала.
  2. В качестве входных согласующие трансформаторы применяются в звуковоспроизводящей аппаратуре для подключения микрофонов, звукоснимателей различных типов. Сопротивление этих устройств варьируется в пределах от десятка до сотни ом, а для подключения к усиливающей аппаратуре требуются значения, которые будут на порядок больше.
  3. Еще одна сфера связана с передачей радиосигнала. Трансформаторы этого типа используются для согласования сигнала при подключении антенн к приемным и передающим устройствам. Без их применения получить качественный сигнал не удается. Отметим, что в этих целях используются высокочастотные согласующие трансформаторы.

На этом область применения не ограничивается. Так, даже обычный сварочный трансформатор в какой-то степени можно считать согласующим, что обусловлено требованиями к величине нагрузки на электрические сети.

Виды согласующих трансформаторов

Наибольшее применение на практике получил звуковой согласующий трансформатор входного и выходного типов. Для усилителей на транзисторной элементной базе используют устройства серии ТОТ (оконечный транзисторный), а на ламповых элементах ТОЛ (оконечный ламповый).

В качестве входных получила применение серия ТВТ (входной транзисторный).

Для антенны применяют устройства тороидального типа на ферромагнитных кольцах или конусах необходимого диаметра. Отметим, что для таких трансформаторов не обязательна сплошная намотка по сечению магнитопровода. Достаточно провести через внутреннюю часть прямые проводники, что позволяет сэкономить на производстве за счет уменьшения потребности в электротехнических материалах.

Особенности в эксплуатации

Отметим, что каждая серия устройств предназначена для определенных условий эксплуатации. В большинстве случаев допустимый температурный диапазон составляет -60/+85°С, атмосферное давление не менее 5 мм рт. ст., но не более 3 атмосфер. Допускается эксплуатация при относительной влажности до 98 %.

В любом случае при выборе оборудования этого типа необходимо уточнить допустимые эксплуатационные условия.

Как сделать своими руками

Особых сложностей и отличий в изготовлении согласующих трансформаторов нет. Технология сходна со сборкой понижающих устройств. Но необходимо соблюдать следующие рекомендации:

  • Обмотки укладываются равномерно без повреждения изоляции.
  • Пластины малогабаритных устройств не нуждаются в дополнительной изоляции, лакируют только детали наборных сердечников более мощных трансформаторов.
  • При выборе типа сердечника необходимо обращать на технические характеристики трансформаторной стали или ферромагнитных колец.

Отметим, что самостоятельное изготовление устройств такого типа экономически нецелесообразно. Закупка отдельных комплектующих обойдется дороже. Согласующее устройство с требуемым коэффициентом трансформации по сопротивлению в заводском исполнении обойдется дешевле.