ЛАМПОВЫЙ УСИЛИТЕЛЬ СВОИМИ РУКАМИ

Ламповый аудиокомплекс начинающего. Восемь вариантов включения ламп + АС с чертежами

Для начала немного идеологии. Если аппаратура «Hi-Fi» (высокая верность звуковоспроизведения) имеет вполне определённые стандарты, то «Hi-End» (я бы перевёл как «так высоко, что дальше некуда») весьма расплывчатое понятие, включающее массу субъективных факторов, истинных и ложных трактовок, физических, эзотерических и чисто маркетинговых толкований.
Считается, что «Hi-End» удел избранных. Предлагаю развеять этот миф и попробовать на себе.

Отбросим в сторону «шелуху» в виде: креативно — концептуальных технических решений, применения всякого рода «гармонизаторов», направленности и прямолинейности проводников, зависимости звучания от заоблачной цены на применяемые элементы и так далее.
Сформулируем свою идеологию.
Исходить будем из положительных и физически объяснимых опций «хайэнда»:
• минимальная длина тракта,
• минимальное количество элементов,
• культура исполнения конструкции и монтажа,
• применение качественных радиоэлементов и материалов,
• ну и «hand made» — ручная работа, а точнее «домашнее рукоделие».

Подмешаем в нашу идеологию немного «культовости»:
• отсутствие полупроводниковых элементов,
• отсутствие общих и местных обратных связей,
• отсутствие инструментальной оценки характеристик,
• отсутствие IT-технологий в реализации (программное моделирование и т.п.).

Содержание / Contents

  • 1 Схема лампового УМЗЧ с выпрямителями и фильтрами питания
  • 2 Конструкция и монтаж
  • 3 Комплектующие и материалы
  • 4 Настройка
  • 5 Акустические системы
  • 6 Распилы и материалы АС
  • 7 Звучание
  • 8 Итоги
  • 9 А теперь неожиданный бонус, выросший из нашей удачной универсальной концепции

↑ Схема лампового УМЗЧ с выпрямителями и фильтрами питания

Прошу не пугаться. На первый взгляд схема сложновата и для начинающего не подходит. Но это только на первый.

Я предлагаю универсальный проект: четыре (!) варианта включения ламп при минимальных затратах и максимальной простоте эксплуатации. Переход из одного варианта в другой заключается в оперативной замене ламп и установке токов покоя.
Подобный принцип уже был описан для двухтактного усилителя в моей датагорской статье.

Сейчас у нас конфигурации следующие:
1) драйвер 6Ж8 (в пентоде) + выход Г807 (в УЛ)
2) драйвер 6Ж8 + выход EL34 (в псевдо-триоде)
3) драйвер 6Г2 + выход Г807
4) драйвер 6Г2 + выход EL34
Как сказал классик, все хороши, выбирай на вкус! Все проверены и все звучат достойно.
Хотите оставить в проекте только один вариант — нужно всего лишь выкинуть четыре ламповые панели.

Имеем классический однотактный усилитель класса «А» с непосредственной связью между каскадами, мощностью 5 Вт, на двух лампах, и без общей ООС.

Лампы выбраны недорогие и доступные для приобретения, а также проверенные практикой и временем. Драйвер 6Г2 (6Ж8 в пентоде) с автоматическим смещением. Выходной каскад на Г-807 в ультралинейном включении (или EL-34 в псевдо-триоде) с фиксированным смещением.

Резисторов и конденсаторов необходимый минимум. Выпрямители на кенотронах 5Ц4С и 6Ц5С.

В итоге на канал нужно:
• лампы – 2 шт.,
• «сигнальные» резисторы, включая регулятор громкости – 2 шт.,
• переходные конденсаторы – ни одного,
• полупроводниковые элементы – ни одного.
Изначально была задумка в псевдо-триоде использовать прямонакальный лучевой тетрод 6П21С. Но у этой лампы есть проблемы при работе с фиксированным смещением (нестабильность режима) и требуется питание накала постоянным током, желательно стабилизированное.

↑ Конструкция и монтаж

Клеммы акустики на задней панели. На передней панели регуляторы громкости, входные «тюльпаны» и стрелочные приборы контроля токов покоя. Потенциометр установки токов покоя на плате УЗЧ, должен быть легкодоступен. Индикатор включенного состояния — свечение накалов ламп.

Плата УЗЧ (шасси) – нефольгированный стеклотекстолит 5 мм. Нефольгированный для уменьшения ёмкости монтажа, всё «висит в воздухе» (как на макете) и конструкция «легко дышит».

Проводники: одножильный, медный, лужёный или даже посеребрённый монтажный провод (проволока). Цепи переменного тока: витые пары гибких многожильных проводов. Монтаж на контактах ламповых панелей, выводах электролитических конденсаторов и стойках, установленных «по месту» в процессе сборки.

Кожух трансформаторов склеен из пластика, покрашен матовой эмалью из баллончика.

↑ Комплектующие и материалы

↑ Настройка

Если номиналы выдержаны, лампы исправны и выходные лампы попарно подобраны, настраивать практически нечего.
Без Л3 (Л4), R5-R6 в положении наибольшего сопротивления. По очереди проверяем токи драйверных ламп = 1,5 мА (±0,1 мА), при необходимости подбираем номиналы катодных резисторов (R14, R15). Устанавливаем на место Л3 (Л4), по миллиамперметру «оперативным» резистором R5-R6 выставляем ток выходных ламп 50-70 мА.
Резисторы R16 подобраны заранее, до монтажа, на ток полного отклонения индикаторной головки = 100 мА.

↑ Акустические системы

Примеров акустического оформления громкоговорителей множество, как выбрать лучшее?
Нам нужна высокая отдача по звуковому давлению в широком диапазоне на малых «ламповых» мощностях. Исходить будем из доступности приобретения и изготовления комплектующих, простоты реализации конструкции и приличного внешнего вида.

После сопоставления разных вариантов, оценки положительных и отрицательных сторон того или иного оформления («Лабиринт», «Рупор», «ОРТО», «TQWN» и т.д.) и вопреки массе противоречий я остановился на «экзотике»: «обратный, ломано–экспоненциальный рупор». Несколько громоздко, но реализовать принцип рупора (экспоненциальное расширение сечения «трубы») иначе не представляется возможным.
Рисунок, также, выкладываю «рабочий, заряженный».

Длина «обратного рупора» (от диффузора динамика до порта) порядка 2,2 метра (если рассматривать как четвертьволновой лабиринт, то частота резонанса = 40Гц).
Расширение сечения рупора (ломано-экспоненциальное) даёт прирост отдачи на низких частотах. Начальное сечение рупора несколько меньше, чем эффективная (излучающая) площадь задней стороны диффузора динамика, что даёт небольшую «компрессию» в пред-рупорной камере, увеличивая демпфирование системы в районе основного резонанса.

Выбор динамических головок. НЧ звено — 6ГД-2РРЗ, 10-дюймовые отечественные «басовики», винтаж и раритет, но приобрести ещё можно.
ВЧ звено — тут я изменил своей идеологии в части шёлковых «купольников», ведь цена настоящего шёлка не вписывается в бюджет «начинающего». Применим автомобильные ВЧ-головки «TEAC TE-T100»: литой дюралевый рупор и титановая мембрана.

Никаких сложных фильтров, ВЧ головка подключена через конденсатор К73-16 на 1 мкФ и резистор 3,9 Ом 5 Вт последовательно для согласования с 8-омным НЧ динамиком по чувствительности.
Для защиты диффузора НЧ-динамика приобрёл 10-дюймовые «грили», крепятся на фланцы динамиков посредством двухстороннего, автомобильного скотча.

↑ Распилы и материалы АС

Жёсткость конструкции очень высокая за счёт малой ширины «фронта» и многочисленных перегородок внутри. Всё свинчено мебельными евро-шурупами, с посадкой на силиконовый герметик.

От демпфирования внутренних поверхностей и наполнения «кармана» пред-рупорной камеры звукопоглотителем отказался, чтобы не превращать энергию звуковой волны в тепло и не делать звучание «ватным».

↑ Звучание

Устанавливаем конфигурацию ламп, подключаем акустику и источник сигнала к усилителю, регуляторы смещения выводим на максимальное отрицательное напряжение, прогреваем, выставляем токи покоя, ставим «лучшую» композицию, слушаем…

Для «хайэнда начинающего» неплохо! Звучание сбалансированное, ничего лишнего, есть сцена, «воздух». Звукового давления в комнате 35 м 2 на 5 Вт уже многовато. Комфортное прослушивание при 3-4 Вт на канал.

Читайте также:
Покраска шкафа (старого, из дсп, кухонного) своими руками

Какой вариант на мой взгляд (слух) лучший — не озвучиваю, тут дело вкуса. Все «поют» неплохо, «окрас» разный, кардинальных различий нет.

↑ Итоги

Вот такой «огород», вернее «хайэнд» у нас получился. Лично сам я здесь ничего нового не придумал, выбрал лучшее и простое, оптимизировал и вот результат.

«Совершенство достигнуто не тогда, когда нечего добавить, а когда нечего убрать.» С. Экзюпери.
Применительно к данной конструкции: улучшать нечего, кроме, пожалуй, одного: можно увеличить напряжения питания до 370 — 420 Вольт в плече. Потребуется применить другой анодно-накальный трансформатор и соответственно увеличить номиналы резисторов R4, R7 для сохранения режима драйверной лампы.

↑ А теперь неожиданный бонус, выросший из нашей удачной универсальной концепции

Вместо 6Ж8 пробовал 6Ж4 (прямым «перетыком»), разница почти не ощутима, но требуется отбор ламп по максимальному (и одинаковому) току анода.

Александр (aleks8845) подкинул мысль и два дросселя большой индуктивности на т.н. «нано-ториках». Я домотал сверху «первички» для Ктр = 10, разломал две ненужные лампы, на цоколях соорудил «нано-лампо-трансформаторы», добавил два резистора, два конденсатора, два разъёма RCA и получил ещё две конфигурации для источников с собственным регулятором громкости: звуковая карта ПК, плеер с выходом на телефоны, ПК + ЦАП. Устанавливается эта штуковина вместо 6Г2. Получаем самый короткий тракт: повышающий трансформатор + выходная лампа.

Вместо EL-34 опробованы лампы КТ-88 и 6П3С, результат положительный. Не скажу, что звучание этих ламп с разницей в цене на порядок кардинально отличаются.
На КТ-88 с «нано-лампо-трансформатором» получаем всего 1,5-2 Ватта звука, но какого!

Итого ВОСЕМЬ+ конфигураций включения ламп в одной конструкции!

Спасибо за внимание!
Спасибо Игорю (Datagor) за помощь в публикации статьи.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

Полезные и проверенные железяки, можно брать

Опробовано в лаборатории редакции или читателями.

Хочу собрать ламповый усилитель своими руками: с чего начать и куда двигаться?

Добрый день всем!

Хочу собрать своими руками ламповый усилитель.Уровень и опыт работы со схемотехникой: “купил паяльную станцию”.Теоретические знания: ТОЭ в универе.

Цель: собрать ламповый усилитель, который обеспечит чистоту звука, высокую детализацию средних и высоких частот и распределение источников звука по панораме, чтобы создавалось ощущение, что кто-то играет на реальном инструменте сидя рядом с тобой в комнате.

Источник звука: виниловый проигрыватель AKAI (точную модель не помню, сейчас географически находится в другом месте). Нужно заменить головку звукоснимателя. Рассматривается как стартовый источник. В дальнейшем возможна покупка более качественного проигрывателя винила. Так же планируется покупка звуковой карты для компьютера. Выбор модели – отдельный вопрос, которым я пока не задавался.

АС: выделен бюджет $500-700 на хорошую б/у пару под это дело.

Информации очень много, в ней можно просто утонуть. Поэтому прошу вашего совета, с чего мне можно начать и куда двигаться.На каких лампах – кроме 6п3с – можно построить усилок. Несколько ссылок на схемы усилителей, которые смогут удовлетворить цель, описанную выше.

Учитывая наличие в системе проигрывателя винила, наверное, как я понимаю, есть смысл добавить фонокорректор. Отсюда возникает желание встроить его в корпус будущего усилителя. А так же предусилитель, желательно с темброблоком (все в том же корпусе). Это как я вижу то, что должно получится в итоге. Что я бы хотел, чтобы получилось в итоге.

Или имеет смысл вынести их (или вообще купить готовые) за пределы корпуса усилителя?

И еще: начать все с нуля (эта идея нравится больше) или купить тот же “Прибой”50-УМ-204С и доработать его? Хотя изначально, как я представляю, для моих нужд больше подойдет однотактный ламповый усилитель, верно? :D

Так же отдельное спасибо за общие советы, которыми вы сможете поделиться с новичком.

Пожалуйста, помогите разобраться.Заранее благодарен!

Ответы

Но ведь усилитель “который обеспечит чистоту звука, высокую детализацию средних и высоких частот и распределение источников звука по панораме, чтобы создавалось ощущение, что кто-то играет на реальном инструменте сидя рядом с тобой в комнате” может быть не обязательно ламповый. И нет никаких гарантий, что ламповый усилитель, на изготовление который вы потратите свое время, силы и средства и далеко не факт, что сразу получится то, что надо и будет устраивать вас по звуку. Мне кажется лучше послушать готовые и выбрать устраивающий вас по звуку. Когда я был моложе, я мог позволить себе потратить год на изготовление усилителя: поиск железа и намотку трансформаторов (выходной перематывал трижды – есть нюансы), изготовление самой конструкции, а сейчас нет. Жизнь коротка, лучше я потрачу время на прослушивание музыки и просмотр фильмов. Я считаю, что ламповый усилитель – это не про звук, а про легенду. Характерная окраска звука, которую дают на 1-2 порядка большие гармонические и интермодуляционные искажения чем у современных транзисторных и ослабление четных гармоник высших частот, которое дает выходной трансформатор – фильтр низких частот. Высокий уровень фона, низкий КПД лампы, как следствие низкая выходная мощность и сильный нагрев и большое энергопотребление, со временем за счет потери эмиссии лампы уменьшают крутизну ВАХ, приводящую к уменьшению ее усиления и это неизбежно потребует замены ламп – это только основные недостатки лампы. Пришлось обслуживать профессиональную ламповую аппаратуру – это самая худшая техника, которую я видел в своей жизни. Проверял новые лампы на измерителе ламп: у них огромный разброс характеристик. Для того чтобы в двухтактный усилитель подобрать примерно 6 одинаковых ламп ( по 3 параллельно в каждом плече двухтактника ) пришлось ламп закупать в 3 раза больше чем необходимо на замену отработавших, остальные на выброс. При потере эмиссии раньше нормированного срока – ни одна лампа не отрабатывала заложенный в ее паспорте срок, пришлось их менять чаще – еще большее количество закупок ламп, всего в обслуживании было 24 аппарата – постоянные проблемы с лампами. В общем когда 23 года назад я заменил все из них на транзисторные – все мои проблемы исчезли: параметры никуда не уходят, 20 лет держатся как у новых при наладке, за эти годы от грозы в одном из устройств пробило пару транзисторов: их минутная перепайка, проверка параметров – даже подстройки характеристик не потребовалось – все как у нового устройства. В общем лампы – это зло.

В частности: некоторые о них мечтают, некоторые уже получают удовольствие. Это то, что продолжит работать после ядерной войны от генератора и согревать остывающую атмосферу:)

Читайте также:
Бур застрял в перфораторе - как вытащить

Когда я работал в телеателье и ремонтировал ламповые черно-белые телевизоры, то основные неисправности были выходы из строя ламп. Одна из частых неисправностей: потеря эмиссии падала крутизна ВАХ ламп и падало ее усиление ( на жаргоне телемастеров – лампы садились ) 6Ф1П в ПТК-11, в результате этого менее чем через год приходилось ее заменять и выбрасывать, иначе переставали работать ТВ каналы с низкими частотами несущих, у нас в городе 2-4. Ламповые усилители стоят дороже транзисторных и имеют на 2 порядка большее внутреннее сопротивление, чем транзисторные. Поэтому у них во столько же раз ниже демпфинг фактор. Это еще одна причина искажений звука, которые дают характерную окраску”теплый ламповый звук”. Поскольку ламповые усилители имеют меньшую выходную мощность, для них приходится выбирать акустику с высокой отдачей, выбор которых не так велик и стоят они дороже остальных. Нельзя запретить мечтать и получать удовольствие от “теплых ламповых” искажений звука. Мне больше нравится слушать как можно более качественный звук с как можно меньшими искажениями с как можно менее окрашенным звуком и не иметь проблем с аппаратурой. Ну а кому нужны понты, кто готов за них заплатить и нравятся мифы и легенды – добро пожаловать. После ядерной войны наверное некому будет слушать музыку. А если во время взрыва транзисторный усилитель случайно будет выключен, то он этот ядерный взрыв переживет. Да кстати двумя постами выше разговор шел именно о 6П3С. Это одна из худших ламп, с которыми пришлось встречаться.

Мне больше нравится слушать как можно более качественный звук с как можно меньшими искажениями с как можно менее окрашенным звуком и не иметь проблем с аппаратурой.

Угу, качественная синусоида при работе на резистор. То-то ещё с 70х годов генерируется столько теорий объясняющих тот факт что эти чисто звучащие усилители звучат хуже )))

Я говорю не об этом – ” качественная синусоида при работе на резистор”. Вся акустика имеет реактивный импеданс: кроссовер имеет индуктивно/емкостно/активное сопротивление, головки громкоговорителей – активно/индуктивное. Так что ни один усилитель ни ламповый ни транзисторный не работает на резистор. Речь идет об искажениях лампового усилителя описанных выше, которые на 2 порядка выше транзисторного, выходном трансформаторе, как ФНЧ, дающим завал высоких частот особенно нечетных гармоник, низком демпфинг факторе, которые и дают приятные для уха некоторых “теплые ламповые” искажения звука. Хоть они и кажутся красивыми, тем не менее это все равно искажения, т.е. привносят в звук то, что в нем изначально не было. Мне нравится звук с минимум искажений, т.е. такой как он был записан.

Собрать ламповый усилитель, да еще с высокими требованиями к качеству звука за дешево невозможно! Не парьте себе и другим мозг, а купите готовый, например, вот такой Усилитель интегральный DYNAVOX VR-20 Black

А при желании проникнуть в суть ламповой техники, Вы сможете модернизировать аппарат, путем замены ряда радио элементов схемы на более качественные.

Спасибо за мнение. “Дешево” я там нигде не указывал. К тому же, это весьма относительное понятие. Я прекрасно понимаю, что многим из вас эта идея покажется наивной, глупой или просто смешной. Тем не менее, все с чего-то начинают. Я прекрасно понимаю, что это проект не на неделю или месяц. Но в этом и прелесть. Я хочу разобраться и, возможно, это будет моим хобби в дальнейшем.

эта идея покажется наивной, глупой или просто смешной

Отнюдь. Я вот Вам завидую, ибо я сам кондер от резюка могу только по форме отличить, а скорее по названию или по цвету. как говориться – академиев не кончал.

С другой стороны, на рынке представлено много очень и очень достойных ламповых усилителей, которые действительно можно дорабатывать в удовольствие, особенно Cary Audio и еще более особенно, если знать, что с ними делать)

Желание “собрать своими руками ламповый усилитель” хорошее. Только надо отдавать себе отчет, что это трудоемко и долго и такого вида, как у заводского дома на коленке не получить, если только не заказать корпус у тех, кто может сделать его качественно. Обычно такой вопрос задают те, кто никогда этим не занимался и этого не представляет. Сам когда то прошел этот путь и сейчас не вижу в этом никакого смысла. Дешевле и быстрее выбрать и купить готовый, включить и слушать. В крайнем случае если уж очень хочется купите набор для самостоятельной сборки на Алиэкспресс или где либо еще. Я лично не стал бы делать и этого. Недавно несколько дней назад уже отвечали этот вопрос, просмотрите вопросы здесь примерно в течение 1 месяца назад.

Сложность и трудоемкость меня не пугают, а, наоборот, являются причиной, по которой я хочу собрать его сам. По поводу корпуса – это не самое главное, что меня смущает) Заказать или доработать “донорский” корпус, наверное, не самая сложная часть проекта. Как мне кажется.

Собрать – в общем не трудно, если мало мальски привыкли работать руками. А вот настроить. для этого нужны знания, опыт и инструменты. Особенно с требованиями “который обеспечит чистоту звука, высокую детализацию средних и высоких частот и распределение источников звука по панораме, чтобы создавалось ощущение, что кто-то играет на реальном инструменте сидя рядом с тобой в комнате”.

Накидали вам тут дерьма на вентилятор – не выгребешь.

Не слушайте никого – я не один десяток усилителей собрал высокой группы сложности и кучу заводских отслушал.

Все эти ” каменюки” нынче проданы, розданы, разобраны, пара валяется в гараже и на чердаке.

А сердце успокоилось ламповым двухтактником.

И не верьте про окрас, страшные искажения, фон и прочую хрень: ничего этого в нормальном усилителе нет. А есть детальнейший звук, послезвучия каждой ноты, сцена, ” воздух”, натуральная передача голоса и аккуст. инструментов и желание слушать его часами без раздражения и усталости.

Акустика правда ему нужна чувствительная, с лёгкими бумажными динамиками, но таких много.

А начните с поиска книжки Борисов Юный радиолюбитель и сайта Аудиопортал ( форум любителей лампового звука) — там все от А до Я про лампы.

6п3с – очень хорошая лампочка. Главное – её правильно приготовить.

В ламповом усилитель бОльшая доля успеха – трансформатор. Самостоятельно своими руками без опыта его намотать вот прям нереально.

Знаю, сам мотал, на 3 раз нормально получилось.

Читайте также:
Как разобрать стиральную машину Samsung

У меня тоже было такое желание, но, хотя я и имею профильное образование, сам разрабатывать всё с нуля и не собирался – это реально сколько времени нужно потратить, которого как всегда нет? А цель была всего лишь получить ламповый усилитель и немножко поработать руками. Поэтому я выбрал готовый кит, но не китайский, а петербургский https://www.matyushin.com Очень доволен!

Потратите деньги (для хорошего усилителя нужны дорогие комплектующие и материалы), перелопатите кучу литературы, потеряете время, а в результате получится ерунда. Даже сделать простой силовой транс без ощутимого фона не просто. А там еще 2 выходных транса. Короче говоря, в соревновании с ведущими фирмами, наверняка проиграете. Скорее всего с разгромным счетом. Ищите другой вариант

начните с хорошего кита предварительного усилителя. вот например https://glass-ware.stores.yaho.

А я бы посоветовал для начала заказать с Али самый простой DIY или уже собранный ламповый усилитель. Типа однотактник на EL34. Будет стоить десятку (+/-). Прекрасная возможность с чего-то начать. Под это работающее устройство можно попробовать самому изготовить выходные трансформаторы – главную деталь ламповика. А можно просто пробовать в нем менять лампы, конденсаторы, оптимизировать схему питания. Масса возможностей для апгрейда и модификации.

А звучит он очень неплохо и в стоке, но на правильную акустику. Бумажные широкополосники с чувствительностью от 90 дБ.

После этого можно решать и по конструкции, и по лампам, и по нюансам изготовления. А так окунуться во все это разом – сложно.

Тоже хочу. И даже постепенно собираю. Кипил сломанный Амфитон для корпуса. Первый опыт оказался неуспешным, забуксовал с блоком питания. Сейчас делаю импульсный блок питания.

У меня 2 года назад тоже появилось желание сделать ламповый. Последний раз лампами занимался в середине шестидесятых. Мне повезло сын принес ламповый Контата-204. Достал из него усилитель, блок питания и динамик. Все соединил, подключил смартфон и послушал. Я был в восторге от звука. Все, что я раньше слушал ни в какое сравнение не идут. А вот дальше начались вопросы. Какой второй канал для стерео. Деталей для лампового никаких. Начал читать интернет-все, что касается ламповых усилителей. В результате сначала сделал на 6п14п и 6н2п (что было под рукой). Для перемотки выходных пришлось сделать намоточный станок с

электроприводом и счетчиком. Для просмотра АЧХ и настройки выписал с Али осциллограф и генератор. Потом пришло желание сделать на 6п6с и 6н9с. Искал все необходимое по всему советскому союзу. Нашел, сделал, настроил. Встроил в корпус Ресивера BBK. Очень хорошо в этот корпус вписались стрелочные приборы. Мне нравится. На все ушло почти 2 года и примерно 20 тыс.

Если Вы готовы на подобные затраты времени, труда – в путь.

Только авторизованные пользователи могут отвечать на вопросы, пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

ВТОРАЯ ЖИЗНЬ СТАРОГО РАДИО

Добро пожаловать на наш новый форум

  • Темы без ответов
  • Активные темы
  • Поиск

ЛАМПОВЫЙ УСИЛИТЕЛЬ делаем сами

Модератор: Gnat

  • Перейти на страницу:

ЛАМПОВЫЙ УСИЛИТЕЛЬ делаем сами

Сообщение Gnat » Вт май 08, 2012 8:46 pm

Открываю тему как самому сделать полностью хороший УНЧ ламповый для себя.Как измерить его характеристики отстроить.Начнём с однотакта в процессе изучим измерения на компе. Потому что без спектро анализатора невозможно увидеть характеристики.Очень мало у кого есть аналоговые приборы Генератор НЧ,Измеритель КНИ,Измеритель выхода,но есть у всех компьютеры. Вот его и задействуем. Пока идёт подготовка,скачайте вот этот комплекс измерительный.
http://shmelyoff.narod.ru/
Описание работы со СПЕКТРОАНАЛИЗАТОРОМ
http://rghost.ru/54003473
Без регистрации и проплаты ДЕМО режим.работает 15 секунд потом опять нужно жать кнопку ПУСК.
Либо вот так и будет нормально работать часами
Для запуска
Качаем образ виртуального диска (10 mb) Discrete_Acoustics_Lab.vhd https://yadi.sk/d/DfokKmB2yJVsm
и монтируем его в систему через винду или Winmount/Deamon Tools
запускаем зарегистрированную программу с него.
Для создания виртуального диска может программа понадобится.http://investxp.ru/blogs/spiker20/winmo . -portable/
Попытайтесь запустить на своём компе,попытайтесь понять,как двигаются шкалы,как читается меню. как работает осциллограф,как Селективный вольтметр и спектро анализатор работают. Для этого вам нужно будет изготовить или если есть заводские ,два шнура с джеками.На вход ЛИНЕ. и выход.
И НИ КАКОГО АУДИОФИЛЬСКОГО ТРЁПА И АУДИОДЕБИЛОВ СЛУХАЧЕЙ В ДАННОЙ ТЕМЕ БЫТЬ НЕ ДОЛЖНО, НЕТ НИ КАКОЙ ЭЗОТЕРИКИ И ЧЕГО ТО НЕИЗВЕДАННОГО ЧЕГО НЕЛЬЗЯ БЫ БЫЛО ИЗМЕРИТЬ . Всё поддаётся объяснению с точки зрения физических законов.

Тема разбухла до 600 страниц из них более 100 страниц удалил как флуд не относящийся к усилителю. Уже невозможно что либо найти нужное в теме,тем более слетал сервер и многие картинки исчезли. Поэтому здесь в первом сообщении выложу основное что необходимо при построении усилителя.Уже разбухла тема до 1500 страниц на 1 января 2018 года .

1) Шасси желательно железное. Детали ,лампы ,трасы желательно располагать так как схема нарисована. Вход впереди возле регулятора громкости,регулятор возле первой лампы,дальше выходные лампы,потом БП и ТВЗ и выходные клеммы. Это избавит вас от головной боли после запуска усилителя. Усилитель не возбудится и не будет фона.
Если есть возможность,БП с силовым трансформатором размещайте вверху а ТВЗ внизу в подвале. Шасси железное будет экраном между ними и не будет наводок магнитного поля с ТС на ТВЗ и в динамиках будет тишина в паузе а не фон 50 Гц. С которым замучаетесь бороться.

2) Основные схемы. Их не так много и они придуманы в начале прошлого века ,в расцвет ламповой техники и ничего нового изобрести нельзя и не нужно._По этим основным схемам выпускались десятилетия все усилители фирмами всего мира.

3) Одно тактный усилитель на выходе одна лампа. Усилитель без ОООС поэтому имеет повышенный КНИ и ИМД и имеет повышенное выходное сопротивление,что не есть хорошо.

_____________

Вводим ОООС с выходной обмотки ТВЗ в катод первой лампы. При этом все каскады усилителя охвачены ООС и ТВЗ в том числе,что способствует уменьшению КНИ и ИМД до 10 раз и улучшает АЧХ

Миф о хорошем звучании усилителя лампового однотактного на ТРИОДЕ на выходе и без ОООС кочует по сайтам уж 15 лет. Это заблуждение!! Триод охвачен внутренней ООС и поэтому прощает ошибки в выборе рабочих точек. Позволяет собрать усилитель и сапожнику и пирожнику без настройки. Но полностью проигрывает усилителю на пентоде или на лучевом тетроде,если эти усилители настроены по приборам. А откуда у сапожника и пирожника приборы и откуда он может знать как настраивать усилитель,вот и клепают они эти усилители на триодах,ДОХЛИКИ как я их называю,потому что триодный усилитель имеет в два – три раза меньшую мощность при применении одной и той же лампы на выходе (например КТ88 или 6П3С включенной триодом или лучевым тетродом) Смотрим таблицу какова МАКСИМАЛЬНАЯ выходная мощность однотакта на 6П3С в ТЕТРОДНОМ включении лампы = 6,5 ватта , а в ТРИОДНОМ включении лампы всего = 1,4 ватта.

Читайте также:
Как клеить потолочную плитку: особенности установки ромбом, разметка, фото,

шшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшш
Теперь двух тактная схема. Это основная схема высоко качественных усилителей. Уделом одно тактных усилителей было применение их в приёмниках и телевизорах до 2го класса из за низкого качества воспроизведения звука одно тактными усилителями. Все усилители выпускаемые в мире фирмами,делались только двух тактными и только на пентодах и лучевых тетродах на выходе. Ставить можно любые лампы,схема неизменна .Хоть для 6П14П маленькой,хоть для ГУ50 или КТ88.



И любой усилитель требует настройки после того как вы его изготовите. Настраиваем по Спектроанализатору подбирая рабочие токи ламп по наименьшему КНИ и ИМД , именно этих ламп,стоящих в этом усилителе,нумеруем их,что б вынув не попутать,когда опять ставить будете. ЧЕМ БОЛЬШЕ ТОК ВЫХОДНЫХ ЛАМП – ТЕМ МЕНЬШЕ ИСКАЖЕНИЯ,ВЫСТАВЛЯЕМ ВСЕГДА МАКСИМАЛЬНЫЙ ТОК ВЫХОДНЫХ ЛАМП, ДО НАЧАЛА ПОКРАСНЕНИЯ АНОДОВ В ТЕМНОТЕ И НАЗАД ОТКАТЫВАЕМСЯ ПО ТОКУ НА 10-15%.При замене лампы опять настройка. Ведь для себя делаете. Ни один фирменный конвейерный усилитель не настроен,особенно если он на печатной плате смонтирован. Ни кто не будет ковырять печатную плату и подбирать номинал резистора,настраивая на наилучшее звучание и параметры. Примерно посчитали какие надо ставить резисторы и гонят усилители! Для себя любимого настраивайте усилители,порою день два можете затратить на настройку,но за то зазвучит на полную катушку усилитель ваш. Для этого есть у нас тема ИЗМЕРЕНИЯ.Измеряя параметры можем сравнивать и добиваться наименьших искажений. Вот смотрите поменяли всего лишь напряжение на экранных сетках выходных ламп с 300 вольт до 165 вольт и видим как изменились КНИ и ИМД.Изменением напряжения на экранных сетках мы изменили внутреннее сопротивление лампы выходной и вывели её работу в точку наименьших КНИ и наибольшей мощности для данного применённого ТВЗ с этим коэф. трансформации и этой нагрузкой 4 ом.

Это видно на графике ТЕТРОДА лампы любой,где кривая КНИ есть и кривая максимальной мощности.Изменяя отношение напряжения зкранной сетки к анодному напряжению,мы можем в 3-5 раз изменять внутреннее сопротивление ламп Тетродов и пентодов,тем самым точно согласуя лампы с нагрузкой и тем самым уменьшим КНИ и ИМД усилителя.

УСИЛИТЕЛИ ДВУХТАКТНЫЕ



шшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшш
Это скачайте, Основное из темы собрано.
http://rghost.ru/54505126
шшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшш
КВОД-2 ИКОНА Аудиофилов описание http://www.keith-snook.info/quad-ii-val . ifier.html

Это полные рабочие схемы двухтактного усилителя. Ставим на выходе любые лампы. Строчные мощные 6П36С,6П45С,6П41С,6П44С , Г807 получаем усилитель 35-55 ватт , всё зависит от величины анодного напряжения. Или ставим 6П1П,6П14П,6П6С,6П3С, получаем усилитель 10-14 ватт. Усилители в классе А работают. ТВЗ данные в теме ТРАНСФОРМАТОРЫ 1я страница.Для двухтакта моноблока на 6П41С применяется ТС90 ТОР зд. ТОРЭЛ .

ОТРАБОТАННАЯ СХЕМА МОНОБЛОКА , ВВЕДЕНИЕМ ПОС МЫ МОЖЕМ ДО нуля Ом ПОНИЗИТЬ ВЫХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ УНЧ.


шшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшш
МОНОБЛОК НА ГУ50 Первая лампа 6Н9С или 6Н8С,резистор анодный разного номинала,усиление разное. ДАННЫЕ на схеме все.

Для двухтакта МОНОБЛОКА на ГУ50 по одной лампе в плече, для каждого моноблока ТС нужен 150-180 ватт железо мощностью , моточные данные 220вольт вторичка анодная на ток 0,4а / Смещение 40 вольт 0,03А/ 6,5 вольт 1А / 12,7в 2,5А /.
ТС для моноблока 4ХГУ50 железо 250ватт анодная обмотка / 220 в. 0,8а / 40 в. 0,03а / 12,8в 3а / 6,5в. 1а/ .
ТВЗ 200ватт если по две ГУ50 в каждом плече и анодное напряжение 800 вольт то мотаем /88 вит 0,8 / 1300 + 1300 вит 0,31-0,35мм / 44 и 44 вит. 0,8мм/ выходная мощность будет 80-100 ватт.
Если 600 вольт анодное ,то ТВЗ 200 120 вит 0,8 / 1300+1300 вит 0,31-0,35мм / 65 и 65 вит 0,8мм /
Если по одной ГУ50 в плече то мощность 50 ватт и данные в схеме даны ТВЗ. Это для работы в классе АВ-В для музыкантов.
При удвоении ламп в выходном каскаде,для согласования с нагрузкой в том же ТВЗ что и для двух ламп,мы должны в 1,41 раз увеличить количество витков во вторичке этого ТВЗ. Но это теоретически. Практически немного не так.Приходиться снова подбирать согласование изменяя витки вторички ТВЗ. При изменении анодного и экранного напряжения,тоже приходиться вновь подбирать количество витков вторички ТВЗ,но это для качественного УНЧ работающего в классе А. Для музыкантов и эстрадных УНЧ это не столь важно.
Для качественного воспроизведения усилитель в классе А должен работать и анодное не выше 400 вольт при токе лампы одной 80-90ма,выходная мощность 40 ватт. В классе А в ламповом усилителе выходная мощность всегда меньше чем мощность в классе АВ и всегда гораздо меньше мощности потребляемой выходным каскадом по анодному питанию от блока питания, но и качество звука выше.
ЭТО СХЕМА 100-120 ватт моноблока на ГУ50х4шт на выходе для музыкантов.

Это схема Эстрадного УНЧ для музыкантов Работает в классе АВ ,применён не симметричный ФИ ,первый триод работает с общим катодом,а второй триод с общей сеткой,поэтому ФИ имеет разное выходное напряжение по анодам лампы 6Н6П.

——————————————————————————————————————————————————————–

шшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшш
Усилитель настраиваем при мощности 25% от максимальной на наименьшие КНИ и ИМД. Максимальная мощность усилителя измеряется при 10% КНИ или начале ограничения вершинок синусоиды на экране осциллографа , измеряем среднеквадратичное напряжение на эквиваленте нагрузки, возводим в квадрат и делим на R эквивалента вашего. P=U²/R например Umax=10v. R=4om. Pmax= 10²/4= 25 ватт.
ВЫХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ УНЧ ИЗМЕРЯЕМ ВЫСТАВИВ НА ЭКВИВАЛЕНТЕ 2 вольта,ПОТОМ ОТКЛЮЧАЕМ ЭКВИВАЛЕНТ И СМОТРИМ НАСКОЛЬКО УВЕЛИЧИЛОСЬ НАПРЯЖЕНИЕ НА ВЫХОДЕ УНЧ , ПО ФОРМУЛЕ ВЫЧИСЛЯЕМ ВЫХОДНОЕ Rвых=[(Uхх/Uнагр)-1]×Rнагр
или по этой формуле Rвых=[(Uхх-Uнагр)/Uнагр]×Rнагр пример: [(3-2)/2]×8= 4ом.
шшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшш
Драйверы УНЧ лампового лабораторные работы произвёл,сравнение какой лучше,какой меньше вносит искажений в сигнал усиливаемый,какой имеет большее усиление. Катодным резистором всегда выводим каскад в точку работы с наименьшими КНИ всего УНЧ. Не от фонаря берёт номинал резистора,тупо ставя тот что написано в схеме в интернете,книжке,а подбираем и при смене лампы опять подбираем по наименьшим КНИ. Каждая лампа одного и того же названия , требует свой номинал резистора при данном напряжении анодном.

ПРИМЕРНЫЙ МОНТАЖ УСИЛИТЕЛЯ ОДНОТАКТ 6П3С + 6Н9С

Если хотите поднять АЧХ на низких частотах,то включите последовательно с резистором ОООС конденсатор 0,5-1мкф . Если хотите поднять АЧХ на ВЧ частотах,зашунтируйте резистор 110 ом в катоде первого каскада,куда подходит резистор ОООС , конденсатором 0,3-0,8мкф.

Читайте также:
Диэтиленгликоль плотность растворов



В ВЫШЕ ПРИВЕДЁННОЙ СХЕМЕ ВСЕ ПОДСТРОЕЧНИКИ ПЕРВОГО КАСКАДА,ЗАМЕНИТЬ НА ПОСТОЯННЫЕ РЕЗИСТОРЫ ПОСЛЕ НАСТРОЙКИ. НИЖЕ ОДИН ИЗ ВАРИАНТОВ МОНТАЖА УСИЛИТЕЛЯ ДВУХТАКТА на ЛАМПАХ 6П3С,6П6С,6V6,КТ88,EL34.



Делаем сами. Ламповый усилитель для наушников

Оглавление

  • Вступление
  • Схема
  • Комплектация
  • Необходимые инструменты и материалы
  • Изготовление блока питания
  • Изготовление усилителя
  • Настройка
  • Тестирование
  • Заключение

Вступление

Сегодня разгонять ничего не буду. Хочется немного отдохнуть от этих гонок, завалиться на диван и послушать хорошую музыку. Что же использовать в качестве неиссякаемого источника дивных мелодий? Конечно, компьютер. Дома он давно стал не столько рабочим инструментом, сколько мультимедийным развлекательным центром. С его помощью и скачиваешь, и слушаешь, и смотришь.

Самый распространенный способ получить музыку с компьютера – это наушники. Просто, привычно, удобно и совсем не мешает окружающим. И все для этого есть. Усилитель для наушников встроен в любую звуковую карту и даже в интегрированный «звук» материнской платы. Но практически всегда в таких случаях он не особо хорош. А оверклокеры – народ требовательный и любят слушать музыку в хорошем качестве.

реклама

Если у вас есть приличные наушники, то раскрыть их потенциал не всякому интегрированному усилителю под силу. Кажется, что может быть проще – купи готовое устройство, слушай и радуйся. Тут и начинаются проблемы. Дешевый усилитель, как правило, ненамного лучше интегрированного. Тот, который нравится, стоит таких денег, что желание его приобрести пропадает само собой. А так хочется получить хороший, но по цене нехорошего… Принцип оверклокинга. Максимальный результат за минимальные деньги.

Немного отвлекусь. После того, как вся музыка перешла на цифру, стали вновь популярны ламповые усилители. Почему? Цифровой звук по сравнению с аналоговым более жесткий. А лампы его смягчают. Есть даже такой термин – «ламповый звук».

«Ламповый звук» – термин, возникший в начале 70-х годов в среде любителей звукозаписи и электромузыкальных инструментов, обозначающий характерную тембральную окраску звука, воспроизводимого аудиосистемой, содержащей усилительный тракт, выполненный на электронных лампах. Появление термина связано с началом распространения транзисторных усилителей.

Как вы уже поняли из цитаты, камень брошен не только в огород цифрового звука, но прошлись еще и по полупроводникам. «Камням», как их называют аудиофилы. Чем «камни»-то не угодили?

И полупроводники, и лампы при усилении сигнала вносят искажения, но природа последних различна, что в первых, что во вторых. В «каменном» усилителе преобладают нечетные гармоники. Они неприятны на слух. Но с помощью грамотной схемотехники их можно значительно уменьшить. С лампами иначе. Здесь преобладают четные гармоники, которые приятны нашему слуху. Поэтому коэффициент гармонических искажений хотя и выше, чем у «каменных», но не так критичен.

Мне могут возразить, что нехорошо, когда усилительный тракт вносит отсебятину, пусть даже приятную на слух. Да, наверно это так. Но насколько хорошо звучит эта «отсебятина»! Если лампы приукрашивают звук, то пусть так и будет. Накладывают же женщины макияж для подчеркивания своей красоты? Мы же не называем это «отсебятиной».

Качественное воспроизведение звука – обширная и очень спорная тема. Во многом в этой теме превалируют вкусовые пристрастия, а порой даже эзотерика, поэтому углубляться в нее не стану. И спорить тоже.

О чем это я ? Ах, да. Так почему бы ламповым усилителем для наушников слегка не облагородить тот звук, что выходит с компьютера? К тому же лампы – это красиво. Светящиеся в полумраке красноватым светом нити накала выглядят завораживающе. А если это оформлено в ретро стиле. Но ламповые аппараты такие дорогие… И что? Есть старая мудрая пословица – хочешь получить вещь – сделай ее сам. Так и поступим.

В этой статье я попробую так изложить процесс изготовления усилителя, чтобы было понятно и доступно для повторения даже неподготовленному человеку. Но нужно предупредить, что в усилителе наличествуют высокие напряжения, опасные для жизни. Нужно соблюдать технику безопасности.

Конечно, не стоит ожидать от этого устройства чудес и звука тысячедолларового агрегата, но услышать и оценить «ламповый звук» будет вполне возможно.

реклама

Схема

За основу взята схема с сайта Сергея Сергеева. Она очень проста, минимум самых распространенных деталей. Это хорошо сразу с нескольких сторон. Первая – проще сделать. Но есть еще одна грань такой простоты. В ламповой аппаратуре, как в музыкальном инструменте, звучит каждая деталь. Минимум деталей – минимум искажений. Есть даже концепция короткого тракта… Но это опять философия и отход от темы. А тема – изготовление, а не размышления на тему. Поэтому поступаю следующим образом. Пишу список деталей, и еду с ним на радиорынок. На приведенной схеме есть только собственно сам усилитель, без блока питания. Эту схему я приведу ниже, в разделе «сборка». А пока детали.

Комплектация

  • Силовой трансформатор ТАН-31-127/220-50 – одна штука. Не обязательно именно этот. Можно подобрать нужный по справочнику самому или прямо на рынке спросить у продавца трансформатор с обмоткой, чтобы получилось 200-220 вольт выпрямленного напряжения с током 100 миллиампер и обмоткой 6.3 вольта от одного ампера.
  • Выходной трансформатор ТВЗ 1-9. Эта модель считается одним из лучших фабричных однотактных трансформаторов, выпускаемых в СССР. Но можно использовать ТВЗ 1-1. Этот не хуже, а некоторые считают, что и лучше 1-9. Или ТВЗ-Ш. Трансформаторы эти давным-давно сняты с производства, так что не пугайтесь их внешнего вида. Желательно, чтобы они были не ржавые, катушка не мятая, без повреждений.
  • Лампы 6ж51п – две штуки. Можно взять 6ж52п. Но они почти все с сильным «микрофонным эффектом», их надо подбирать по минимуму этого эффекта из нескольких. Склонны к самовозбуждению. Из шести купленных мною было отобрано только две. Считается, что повезло. Одну вообще выкинул, она откровенно свистела. Но звук у них ничуть не хуже 6ж51п, а некоторым они нравятся больше. Ресурс их работы – 1000 часов. Поэтому при желании можно купить больше, в запас.
  • Панельки к лампам ПЛ9 – две штуки.
  • Регулятор громкости – сдвоенный переменный резистор 47 кОм – одна штука. Это по желанию. Можно регулировать громкость программно, средствами операционной системы или программного проигрывателя.
  • Катодный резистор 100 Ом, 5 Вт – две штуки.
  • Два резистора 1.8 кОм, 10 Вт. Это в фильтр блока питания. Лучше, конечно, поставить дроссель. Но это – габариты и усложнение. Хотя с дросселем намного меньше фона. Дроссель от 5 Гн, на ток от 100 мА.
  • Сеточный резистор 470 кОм, 0.5 Вт (желательно угольный), две штуки.
  • Диодный мост 6 А, 1000 В – две штуки.
  • Конденсатор фильтра питания 470 мкФ, 450 В – одна штука. Лучше два. От качества питания во многом зависит звук.
  • Конденсатор фильтра питания 100 мкФ, 450 В – одна штука.
  • Конденсатор фильтра питания накала 470 мкФ, 16 В – одна штука.
  • Конденсатор фильтра питания накала 10 000 мкФ, 16 В – одна штука.
  • Катодный конденсатор 4700 мкФ, 16 В – две штуки. Они должны быть Low ESR. Продавцы на рынке называют их «компьютерными».
  • Шунтирующие конденсаторы, пленка 1 – 4.7 мкФ, 400 В – четыре штуки. Это для шунтирования электролитических конденсаторов. Лучше купить шесть, пригодятся при настройке.
  • Входные разъемы. Два RCA разъема .
  • Выходной разъем TRS, другое название «Джек» 6 мм. Не люблю «миниджеки», ненадежны. Но если у вас на наушниках «миниджек», тогда ставьте его.
  • Соединительный провод. Отлично подходят провода, добытые из витой пары пятой категории.
  • Провод для соединения блока питания и усилителя. Можно использовать звуковой провод, сечением 0.5 мм. А я нашел старый в тряпочной изоляции. Для ретро вида.
Читайте также:
Обложить буржуйку кирпичом: на даче, в гараже, в хозблоке (фото)

Список – дело хорошее, но с ним – как с напитками. Сколько ни пиши, все равно еще раз бежать придется.

Также понадобятся два корпуса. Один – для сборки самого усилителя, а второй – для сборки блока питания к нему. Тут полная свобода для творчества – сделать самому или подобрать что-то готовое.

Почему блок питания вынесен отдельно? Делается это для того, чтобы максимально разнести трансформатор питания и остальные компоненты. Первое: меньше наводок, а, следовательно, чище звук. Второе: силовой трансформатор при работе вибрирует. Больше или меньше – зависит от качества. А практически все лампы обладают «микрофонным эффектом». Если постучать ногтем по работающей лампе, то в динамиках вы этот стук услышите, плюс звон (от сотрясения) самой лампы. Вибрация силовика будет попадать в звуковой тракт, а это малоприятно.

Для изготовления блока питания использую корпус от сгоревшего компьютерного коллеги. А для усилителя приспособил ящик из-под сигар, купленный по случаю на «молотке». Почему не металлический корпус? Опять защита от вибраций. Вспомним старые ламповые радиоприемники. В некоторых моделях шасси для сборки выполнено из металла, а в некоторых из дерева. Считается, что дерево лучше звучит, поскольку меньше передается вибраций на лампы от трансформаторов. Но это опять же дело вкуса, кому что нравится.

Проблем с покупкой не возникло. Упомянутые детали отнюдь не дефицитны и продаются в достаточном количестве.

Вот с этой кучкой и будем работать. Только, как всегда, произошла небольшая накладка. Забыл купить мощные резисторы в блок питания и продавец по ошибке положил конденсаторы 0.1 мкФ, вместо 1 мкФ (синие в нижнем левом углу). Я не проверил, а когда все собрал, было уже невозможно переснять этот кадр. Так что дальше будут появляться детали, не попавшие в этот снимок.

Необходимые инструменты и материалы

Перед тем, как приступить к сборке, необходимо проверить, есть ли у вас для этого необходимые инструменты.

  • Паяльник, мощностью 40-60 Вт.
  • Припой, меня вполне устраивает оловянно-свинцовый ПОС-61.
  • Флюс. Канифоль в спирте.
  • Мультиметр.
  • Пинцет, чтобы придерживать детали при пайке.
  • Бокорезы, чтобы откусить лишнее.
  • Дрель.
  • Сверла.
  • Малярная лента, для защиты корпуса при работе. Помогает в разметке.
  • Кисточка и немного краски, но может и не пригодиться.

Изготовление блока питания

Начну с блока питания. Сначала, открыв корпус, раскладываю детали, которые будут находиться в нем. Когда определяюсь с размещением, сверлю отверстия и с помощью винтов с гайками креплю силовой трансформатор.

реклама

И распаиваю его, сверяясь со справочником и схемой.

Конденсатор С1 – это фильтр, стоящий в сетевом разъеме. F1, F2 – предохранители. В отличии от импульсных блоков питания в этом случае они действительно работают. Лучше поставить. К сожалению, у меня оказалась только одна колодка, пришлось один поставить на входе трансформатора. С2, R1, C2 – фильтр анодного питания. Номиналы – С2 100 мкФ на 450 В. R1 составлен из двух параллельно соединенных резисторов 1.8 кОм. С3 – 470 мкФ на 450 В. С2 размещается в блоке питания, а остальное в корпусе самого усилителя. Параллельно С3 припаян пленочный конденсатор 1 мкФ, 400 В. С4 – конденсатор фильтра питания накала ламп 470 мкФ на 16 В.

Один провод от разъема подключения сетевого кабеля припаиваю к выводу 1 трансформатора, выводы 2 и 4 соединяю перемычкой. А второй провод от разъема питания соединяю с трансформатором через выключатель, который присутствовал на блоке питания и предохранитель. Колодка предохранителя закреплена на стенке блока рядом с выключателем.

реклама

Прикрепляю к корпусу блока диодные мосты. Опять пользуюсь винтами с гайками. М3 отлично входят в отверстия решетки блока, так что даже пользоваться дрелью не пришлось.

Теперь нужно распаять вторичные обмотки трансформатора. Снова заглядываем в справочник. Припаиваю провод к выводу, обозначенному волнистой линией «

», диодного моста и соединяю с клеммой 7 трансформатора. Затем соединяю клеммы 8 и 9 перемычкой, а клемму 10 соединяю со вторым выводом «

» диодного моста. На выход моста припаиваю конденсатор 100 мкФ на 450 В, соблюдая полярность. Если здесь сделать ошибку, при включении будет небольшой пиф-паф и конденсатор разлетится на клочки. На эти же выводы припаиваю провода, которые пойдут к анодным цепям усилителя.

Теперь проделываю то же самое с цепью накала. С клемм 19 и 21 трансформатора припаиваю провода к диодному мосту. Выводы «

». А к выводам моста «+» и «-» моста – конденсатор 470 мкФ на 16 В. И по аналогии провод, который пойдет к накалам ламп. Провода нужно прикрепить к корпусу, чтобы потом не оторвать. Вот что получилось у меня. На провода, припаянные к выводам 12 и 11, внимания можно не обращать. Это я добавлял обмотки для повышения анодного напряжения. Потом сделал так, как написано выше.

реклама

После монтажа нужно проверить правильность соединений. Лучше два раза с перерывом. И только после этого включить блок в сеть и измерить выходные напряжения. Напряжение накала может быть завышенным, в пределах 7-7.3 В, что не страшно. Под нагрузкой оно просядет до нужных 6.3 В. Высокое должно находиться в пределах 180-230 В. У меня получилось 189.

С крышкой блока не повезло, решетка куда-то затерялась. Пришлось сделать новую, из перфорированного металла. В законченном виде блок питания выглядит так.

Читайте также:
Размеры, габариты и вес грузовой тентованной Газели фермера и других видов автомобиля

На мой взгляд, ничуть не хуже, чем было бы с «родной» вентиляционной решеткой.

реклама

Почему не все конденсаторы фильтра расположены в блоке? Основные конденсаторы принято располагать как можно ближе к лампам, для уменьшения наводок. Поэтому в блок питания вынесены только первые конденсаторы фильтра.

Ламповый усилитель мощности звука

Ламповый усилитель мощности звука — Hi-End усилитель

Ламповый усилитель мощности звука — большинство ценителей качественной музыки, умеющие обращаться с паяльным оборудованием и имеющие определенный опыт по ремонту радиотехники, могут попробовать своими силами собрать ламповый усилитель высокого класса, который обычно называют Hi-End. Ламповые аппараты такого типа относятся во всех отношениях к особенному классу бытовой радиоэлектронной аппаратуры. В основном они обладают привлекательным дизайном, при этом ничего не закрыто кожухом — все на виду.

Ведь понятно, чем больше видно установленный на шасси электронных компонентов, тем больше авторитет у аппарата. Естественно и параметрические значения лампового усилителя существенно превосходят модели выполненные на интегральных или транзисторных элементах. Вдобавок к этому, при анализе звучания лампового устройства все внимание отдается персональной оценке звука, нежели изображению на экране осциллографа. К тому же ламповый усилитель мощности звука отличается незначительным набором используемых деталей.

Как выбрать схему лампового усилителя

В случае выбора схемы предварительного усилителя не бывает особых проблем, то при выборе подходящей схемы оконечного каскада могут создаться затруднения. Ламповый усилитель мощности звука может иметь несколько вариантов исполнения. Например бывают аппараты однотактные и двухтактного типа, а также имеют различные режимы работы выходного тракта, в частности «А» либо «АВ». Выходной каскад однотактного усиления является по-большому счету образцом, потому как находится в режиме «А».

Этот режим работы характеризуется наименьшими величинами нелинейных искажений, но КПД у него не высокий. Также и мощность на выходе такого каскада не очень большая. Следовательно, при необходимости озвучивания внутреннего пространства средних размеров потребуется двухтактный усилитель, с режимом работы «АВ». Но когда однотактный аппарат может быть выполнен только лишь с двумя каскадами, один из которого предварительный, а другой усиливающий, то для двухтактной схемы и ее корректной работы понадобится драйвер

Но если однотактный ламповый усилитель мощности звука может состоять всего из двух каскадов – предварительного усилителя и усилителя мощности, то двухтактной схеме для нормальной работы требуется драйвер или каскад образующий два напряжения идентичной амплитуды, сдвинутые по фазе на 180. Выходные каскады, независимо от того однотактный он или двухтактный, предполагают наличие в схеме выходного трансформатора. Который выполняет роль согласующего устройства межэлектродного сопротивления радиолампы с малым сопротивлением акустики.

Настоящие почитатели «лампового» звучания утверждают, что схема усилителя не должна иметь каких бы то ни было полупроводниковых приборов. Поэтому выпрямитель блока питания должен быть реализован на вакуумном диоде, который специально разработан для высоковольтных выпрямителей. Если вы намерены повторить рабочую, проверенную схему лампового усилителя, то не нужно сразу собирать непростое двухтактное устройство. Для озвучивания небольшого помещения и получения идеальной звуковой картины, в полной мере хватит однотактного лампового усилителя. К тому же его проще изготовить и настроить.

Принцип сборки ламповых усилителей

Существую определенные правила монтажа радиоэлектронных конструкций, в нашем случае — это ламповый усилитель мощности звука. Поэтому перед началом изготовления аппарата, желательно бы хорошенько изучить первостепенные принципы сборки таких систем. Главным правилом при сборке конструкций на вакуумных радиолампах, является разводка соединительных проводников по максимально короткому пути. Наиболее эффективны методом считается воздержание от применения проводов в тех местах, где можно обойтись без них. Постоянные резисторы и конденсаторы необходимо устанавливать прямо на панельки ламп. При этом, в качестве вспомогательных точек нужно применять специальные «лепестки». Такой способ сборки радиоэлектронного устройства именуется «навесной монтаж».

На практике, при создании ламповых усилителей печатные платы не применяются. Также, одно из правил гласит — избегайте прокладки проводников параллельно друг другу. Однако такая, на первый взгляд беспорядочная разводка считается нормой и вполне оправдана. Во многих случаях, когда усилитель уже собран, в динамиках слышен фон низкой частоты, его обязательно нужно убирать. Первостепенную задачу выполняет правильный выбор точки «земля». Есть два способа организовать заземление:

  • Соединение всех проводов идущих на «землю» в одну точку — называется «звездочка»
  • Установка по периметру платы энергоэффективной электротехнической медной шины, а к ней уже припаивать проводники.

Выверять место для точки заземления нужно путем эксперимента, прослушивая наличие фона. Чтобы определить откуда исходит фон низкой частоты, нужно сделать так: Нужно методом последовательного эксперимента, начиная с двойного триода предварительного усилителя, закорачивать сетки ламп на «землю». В случае заметного снижения фона, станет понятно, цепь именно какой лампы «фонит». А далее, также опытным путем нужно пытаться устранить эту проблему. Существуют вспомогательные методы, которые обязательны к применению:

Лампы предварительного каскада

  • Электровакуумные лампы предварительного каскада нужно обязательно закрывать колпачками, а их в свою очередь заземлить
  • Корпуса подстроечных резисторов, так же подлежат заземлению
  • Провода накала ламп требуется свить

Ламповый усилитель мощности звука , вернее сказать, цепь накала лампы предварительного усилителя допускается запитывать постоянным током. Но в таком случае придется в блок питания добавить еще один выпрямитель собранный на диодах. А использование выпрямительных диодов сам по себе нежелателен, так как ломает конструктивный принцип изготовления лампового Hi-End усилителя без применения полупроводников.

По парное размещение выходного и сетевого трансформаторов в ламповом устройстве, является достаточно важным моментом. Данные компоненты устанавливаться должны строго вертикально, тем самым удается уменьшить уровень фона из сети. Одним их эффективных способов установки трансформаторов является их помещение в кожух, выполненный из металла и заземленный. Магнитопроводы трансформаторов так же нужно заземлять.

На этапе монтажных работ нельзя применять в конструкции провода в экранирующей оплетке. Так как такой провод может привести к появлению паразитного конденсатора, образующегося между двумя параллельными проводниками — жилой и оплеткой. Конечно в этой статье невозможно осветить полностью все нюансы с применением комплектующих деталей. Один из нюансов это то, что имеющаяся в свободном доступе элементная база состоящая из транзисторов и микросхем для применения в ламповой технике звука усиления абсолютно не годится.

Ретро-компоненты

Радиолампы, это приборы из далеких времен, но вновь вошедшие в моду. Поэтому нужно комплектовать ламповый усилитель мощности звука такими же ретро-элементами, которые устанавливались в первоначальных ламповых конструкциях. Если это касается постоянных резисторов, то можно применить углеродистые резисторы, имеющие высокую стабильность параметров либо проволочные. Однако эти элементы обладают большим разбросом — до 10%. Поэтому для лампового усилителя лучшим выбором будет использование малогабаритных прецизионных резисторов с металлодиэлектрическим проводящим слоем — С2-14 или С2-29. Но цена таких элементов существенно высокая, то взамен им вполне подойдут и МЛТ.

Читайте также:
Варианты оформления интерьера кухни своими руками: фото примеры дизайна

Особо ревностные приверженцы ретро-стиля достают для своих проектов «мечту аудиофила». Это — углеродистые резисторы ВС, разработанных в Советском Союзе специально для применения в ламповых усилителях. При желании их можно отыскать в ламповых радиоприемниках 50-60 годов выпуска. Если по схеме резистор должен иметь мощность более 5 Вт, то тогда подойдут проволочные резисторы ПЭВ, покрытые стекловидной теплостойкой эмалью.

Конденсаторы, применяемые в ламповых усилителях в основном не критичны к тому или иному диэлектрику, а также к самой конструкции элемента. В трактах настройки тембра можно использовать конденсаторы любого типа. Также и в цепях выпрямителя блока питания можно устанавливать любого типа конденсаторы в качестве фильтра. При конструировании усилителей низкой частоты высокого качества, большое значение имеют установленные в схеме разделительные конденсаторы.

Именно они оказывают особое влияние на воспроизведение натурального, не искаженного звукового сигнала. Собственно благодаря им мы получаем исключительный «ламповый звук». При выборе разделительных конденсаторов, которые будут устанавливаться в ламповый усилитель мощности звука , нужно обратить особое внимание на то, чтобы ток утечки был как можно меньшим. Потому, что от данного параметра напрямую зависит корректная работа лампы, в частности ее рабочая точка.

Помимо этого, не нужно забывать, что разделительный конденсатор подключен к анодной цепи лампы, отсюда следует, что он находится под большим напряжением. Так, что такие конденсаторы должны иметь рабочее напряжение не менее 400v. Одними из лучших конденсаторов работающих в роли переходного, считаются емкости от фирмы JENSEN. Именно эти емкости применяются в топовых усилителях HI-END класса. Но их цена очень высокая, доходящая до 7500 рублей за один конденсатор. Если использовать отечественные компоненты, то наиболее подходящими будут например: К73-16 либо К40У-9, однако по качеству они значительно уступают фирменным.

Однотактный ламповый усилитель мощности звука

Представленная схема лампового усилителя имеет в своем составе три отдельных модуля:

  • Предварительный усилитель с возможностью регулировки тембра
  • Выходной каскад, то-есть сам усилитель мощности
  • Источник питания

Предусилитель изготавливается по простой схеме с возможностью регулировать усиление сигнала. А также имеет пару отдельных регуляторов тембра низкой и высокой частоты. Для повышения эффективности работы аппарата, в конструкцию предварительного усилителя можно внедрить добавить эквалайзер на несколько полос.

Электронные компоненты предварительного усилителя

Представленная здесь схема предварительного усилителя выполнена на одной половине двойного триода 6Н3П. Структурно предусилитель может быть изготовлен на общем каркасе с выходным каскадом. В случае исполнения стерео варианта, то естественно образуются два идентичных канала, следовательно, триод будет задействован полностью. Практика показывает, что приступая к созданию какой-либо конструкции, лучше всего сначала воспользоваться монтажной платой. А после налаживания уже компоновать в основном корпусе. При условии правильной сборки, предусилитель без проблем начинает работать синхронно с подачей напряжения питания. Однако на этапе настройки нужно выставить напряжение анода радиолампы.

Конденсатор в выходной цепи С7 можно применить К73-16 с номинальным напряжением 400v, но желательно от фирмы JENSEN, который обеспечит лучшее качество звучания. Ламповый усилитель мощности звука не особо критичен к электролитическим конденсаторам, поэтому можно применять любого типа, но с запасом по напряжению. На этапе настроечных работ, во входную цепь предварительного усилителя подключаем генератор низкой частоты и подаем сигнал. На выходе должен быть подключен осциллограф.

Изначально размах сигнала на входе выставляем в пределах 10 mv. Затем определяем значение напряжения на выходе и вычисляем усиливающий коэффициент. Звуковым сигналом в диапазоне 20 Гц — 20000 Гц на входе можно высчитать пропускную способность усиливающего тракта и изобразить его АЧХ. Путем подбора емкостного значения конденсаторов, есть возможность определить приемлемую пропорцию высокой и низкой частоты.

Настройка лампового усилителя

Ламповый усилитель мощности звука реализован на двух октальных радиолампах. Во входной цепи установлен двойной триод с отдельными катодами 6Н9С включенный по параллельной схеме, а оконечный каскад выполнен на довольно мощном выходном лучевом тетроде 6П13С включенным как триод. Собственно, исключительное качество звучания создает именно триод установленный в оконечном тракте.

Чтобы выполнить простую настройку усилителя достаточно будет обыкновенного мультиметра, а чтобы выполнить точную и верную регулировку необходимо иметь осциллограф и генератор звуковых частот. Начинать нужно с установки напряжения на катодах двойного триода 6Н9С, которой должно быть в пределах 1,3v — 1,5v. Выставляется это напряжение подбором постоянного резистора R3. Ток на выходе лучевого тетрода 6П13С должен находится в диапазоне от 60 до 65 mA. Если нет в наличии мощного постоянного резистора 500 Ом — 4 Вт (R8), то его можно собрать из пары двух-ваттных МЛТ с номиналом 1 кОм и включенных параллельно.Все другие, указанные в схеме резисторы можно устанавливать любого типа, но предпочтение все же отдается С2-14.

Точно так же как и в предусилителе, важной составляющей является разделяющий конденсатор С3. Как уже упоминалось выше, идеальным вариантом было бы установка этого элемента от фирмы JENSEN. Опять же, если таковых нет под рукой, то можно использовать и советские, пленочные конденсаторы К73-16 либо К40У-9, хотя они хуже заморских. Для корректной работы схемы, эти компоненты подбираются с наименьшим током утечки. В случае невозможности выполнить такой подбор, то желательно все же купить элементы зарубежных производителей.

Блок питания усилителя

Блок питания собран с использованием кенотрона прямого накала 5Ц3С, обеспечивающий выпрямление переменного тока, в полной мере соответствующий нормам конструирования ламповых усилителей мощности HI-END класса. Если нет возможности приобрести такой кенотрон, то вместо него можно установить два выпрямительных диода.

Установленный в усилителе блок питания не требует какого либо налаживания — включил и все. Топология схемы дает возможность использование любых дросселей имеющих индуктивность не менее 5 Гн. Как вариант: применение таких приборов от устаревших телевизоров. Трансформатор питания, также можно позаимствовать у старой ламповой аппаратуры советского производства. Если есть навыки, то можно изготовить его самостоятельно. Трансформатор должен состоять из двух обмоток с напряжением по 6,3v каждая, обеспечивающие питанием радиолампы усилителя. Еще одна обмотка должна быть с рабочим напряжением 5v, которые подаются в цепь накала кенотрона и вторичную, имеющую среднюю точку. Эта обмотка гарантирует два напряжения по 300v и ток 200 мА.

Очередность сборки усилителя мощности

Порядок сборки лампового усилителя звука такой: вначале делается источник питания и сам усилитель мощности. После того как будет произведены настройки и установка необходимых параметров, подключается предусилитель. Все параметрические замеры измерительными приборами нужно делать не на «живой» акустической системе, а на ее эквиваленте. Это для того, чтобы избежать возможности вывода из стоя дорогостоящей акустики. Эквивалент нагрузки можно изготовить из мощных резисторов или из толстой нихромовой проволоки.

Читайте также:
Как сделать подрамник

Далее нужно заняться корпусом для лампового усилителя звука. Дизайн можно разработать самостоятельно, либо у кого то позаимствовать. Наиболее доступным материалом для изготовления корпуса, является многослойная фанера. На верхней части корпуса устанавливаются лампы выходного и предварительного каскада и трансформаторы. На фронтальной панели расположены устройства регулировки тембра, звука и индикатор подачи напряжения питания. В конечном итоге у вас может получится устройства наподобие показанных здесь моделей.

Расчет дросселя, катушки индуктивности. Рассчитать, посчитать онлайн, online

Форма для онлайн расчета дросселя, катушки индуктивности. Для изготовления индуктора рассчитайте количество витков и зазор. (10+)

Расчет дросселя, катушки индуктивности

Дроссели обычно выполняют на Ш – образных, П – образных и броневых сердечниках. Предлагаемый скрипт рассчитан на Ш и П – образные сердечники.

Подробные советы по изготовлению катушек индуктивности (дросселей) можно найти тут.

Выбираем магнитопровод

Вашему вниманию подборки материалов:

Конструирование источников питания и преобразователей напряжения Разработка источников питания и преобразователей напряжения. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

Практика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

Если частота работы устройства до 3 кГц, то подойдет магнитопровод из трансформаторного железа. Если частота выше 7 кГц, то предпочтение следует отдать ферритам. На частотах 3 – 7 кГц можно использовать и железные и ферритовые сердечники. Но эффективность устройств на этих частотах обычно ниже, чем на других, так как тут железо уже теряет свою привлекательность, растут потери, а ферриты еще не могут раскрыть свой потенциал. До 150 кГц для дросселя с зазором (а подавляющее большинство дросселей делается с зазором), марка феррита значения не имеет. От магнитной проницаемости феррита в расчете ничего не зависит. На частотах свыше 150 кГц следует применять специальные высокочастотные марки ферритов.

Расчет для железа и ферритов на разных частотах имеет только одно отличие. Для железа максимальная индукция выбирается в районе 1 Тл. Для ферритов: при частоте до 100 кГц – 0.3 Тл, при частоте выше 100 кГц – 0.1 Тл. При желании снизить потери на перемагничивание магнитопровода максимальная индукция выбирается еще меньше.

Провод выбирается, исходя из плотности тока 5А / 1 кв. мм сечения. Это хуже европейских стандартов, но, как показала практика, вполне приемлемо. Если сила тока небольшая (менее 0.25 А), то дроссель мотается одним проводом нужного диаметра, если более 0.25 А, то жгутом из проводов 0.25 мм (для исключения скин – эффекта). Один такой провод хорошо работает при токе до 0.25 А.

Проверяя, хватит ли места для обмотки в окне магнитопровода, мы полагаем, что плотность заполнения окна не превысит 50%. Плотнее уложить провод удается только на станке. Вручную получить лучшую плотность нам не удавалось никогда.

Считаем по формулам

[число витков] = 1000 * [индуктивность, мГн] * [максимально возможная сила тока, А] / [площадь сечения магнитопровода, кв. мм] / [максимально допустимая индукция, Тл]

[зазор в сердечнике, мм ] = [1.257E-3] * [максимально возможная сила тока, А] * [число витков] / [максимальное значение индукции, Тл]

[максимально возможная сила тока, А] = [рабочий ток дросселя, А] + [Амплитуда пульсаций тока, А] / 2

[количество проводов в жгуте] = [рабочий ток дросселя, А] / 0.25

Форма

На рисунке слева – Ш-образный сердечник, справа – П-образный. A – толщина сердечника, B – высота окна сердечника, C – ширина окна сердечника, D – ширина зуба.

Делая прокладку в сердечнике, не забудьте, что ее толщина должна быть вдвое меньше расчетного зазора, так как магнитная линия в Ш и П – образных сердечниках пересекает ее дважды.

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Доброго дня. Можно ли применить методику для расчета моторного трехфазного дросселя (ПЧ+двигатель)? Какие особенности изготовления таких дросселей (например, взять три трансформатора и пр.)? Читать ответ.

Здравствуйте! Я собираю сварочный инвертор по схеме из книги Негуляева (полумост резонансный), и пытался определить с помощью ваших онлайн-калькуляторов индуктивность дросселя резонанса, но в них надо подставлять известное значение индуктивности (и откуда, к слову, его взять если нет измерительных приборов) и получать витки. А мне то надо наоборот. Это нужно, чтобы попытать Читать ответ.

При токе 50-60 А на Ш образном сердечнике витки, расположенные в непосредственной близости к зазору начинают обугливаться. Любая железка, введённая в зазор просто плавится. Это же индукционка какая-то получается. Практика подсказывает, нужно как можно дальше удалять витки от зазора. Предпочтение в таких случаях отдаётся П – обр. сердечникам. Так ли это? Читать ответ.

Помимо непонятного выражения в формуле зазора, еще непонятно почему в других источниках приведены, кажется, какие-то иные расчеты? Вот например, в этой книге [ссылка удалена], я так понял, какой-то общий случай расчета, или почему-то другие они. Читать ответ.

Здравствуйте. Для сборки импульсного источника синусоидального напряжения расчитываю параметры дросселя L1. Имеющийся Ш-образный сердечник 20*28 N87 мал по размерам, как указывает онлайн расчет. Но в программе нет возможности по требуемым параметрам подобрать необходимый размер. Чтобы пойти и купить нужный. Подскажите или требуемые габаритные размеры или программку для выбора Читать ответ.

Здравствуйте, не могли бы вы помочь с расчётом дросселя для схемы опубликованной на вашем сайте: http://hw4.ru/circuitry-switching-sinus В наличие имеется провод диаметром 0,5мм и ферритовые кольца B64290L0651X03 http://static.advonics.com/content/pdfs/221/7092193.pdf Размер R22,1×13,7×12,5(mm) Материал Т38 Начальная проницаемость 10 000 Номинальный вы Читать ответ.

Изготовление дросселя, катушки индуктивности своими руками, самому, са.
Расчет и изготовление катушки индуктивности, дросселя. Типовые электронные схемы.

Конструирование (проектирование и расчет) источников питания и преобра.
Разработка источников питания и преобразователей напряжения. Типовые схемы. Прим.

Проверка дросселя, катушки индуктивности, трансформатора, обмотки, эле.
Как проверить дроссель, обмотки трансформатора, катушки индуктивности, электрома.

Практика проектирования электронных схем. Самоучитель электроники.
Искусство разработки устройств. Элементная база радиоэлектроники. Типовые схемы.

Пушпульный импульсный источник питания. Онлайн расчет. Форма. Подавлен.
Как рассчитать пуш-пульный импульсный преобразователь напряжения. Как подавить п.

Повышающий импульсный источник питания. Онлайн расчет. Форма. Подавлен.
Как рассчитать повышающий импульсный преобразователь напряжения. Как подавить пу.

Расчет катушки индуктивности

При построении электронных устройств часто приходится сталкиваться с индуктивным элементом схемы. Когда на чертеже указано только значение индуктивности L, то расчет катушки индуктивности приходится выполнять самостоятельно. В интернете есть множество программ, позволяющих выполнять расчёт индуктивности катушек онлайн при помощи специального калькулятора. Зная то, как устроен элемент, можно вручную произвести все вычисления.

Читайте также:
Как правильно заправить кондиционер - правила заправки кондиционера

Что такое катушка индуктивности

Данный элемент ещё называют дросселем. Это свёрнутый в спираль изолированный провод. Для такой спирали характерны большие индуктивные и маленькие ёмкостные параметры.

Важно! Дроссель препятствует протеканию переменного тока, потому что обладает существенной инерционностью. Она препятствует любому изменению проходящего через витки тока. При этом нет разницы, увеличивается он или уменьшается.

В связи с этим данные элементы применяют в электротехнике для осуществления:

  • токоограничения;
  • ослабления биений;
  • помехоподавления;
  • формирования магнитного поля;
  • изготовления датчиков движения.

Дроссель входит в систему колебательного контура в цепях резонанса и применяется в линиях задержки.

Какие параметры есть у катушки

От того, где будет применяться индуктивный элемент и на какой частоте работать, зависит его исполнение. Имеются общие параметры:

  • L – индуктивность;
  • R пот – сопротивление потерь;
  • Q – добротность;
  • свой резонанс и паразитарная ёмкость;
  • коэффициенты ТКИ и ТКД.

Индуктивность (коэффициент самоиндукции) L – это главная электрическая характеристика элемента, которая показывает количество накапливаемой дросселем энергии при передвижении тока. Величина энергии в катушки тем выше, чем больше её индуктивность. Единица измерений L – 1 Гн.

При взаимодействии тока и магнитного поля в обмотке возникают вредные явления. Они способствуют возникновению потерь, которые обозначают R пот. Формула потерь имеет вид:

R пот = rω + rd + rs + re.

Слагаемые формулыэто потери:

  • rω – в проводах;
  • rd – в диэлектрике;
  • rs – в сердечнике;
  • re – на вихревые токи.

В результате таких потерь импеданс индуктивного двухполюсника нельзя назвать целиком реактивным.

Добротность двухполюсника определяется по формуле:

где ω*L = 2π*L – реактивное сопротивление.

При наматывании витков элемента между ними возникает ненужная ёмкость. Из-за этого дроссель превращается в колебательный контур с собственным резонансом.

ТКИ – показатель, описывающий зависимость L от Т0С.

ТКД – показатель, описывающий зависимость добротности от Т0С.

Информация. Изменение основных параметров индуктивного двухполюсника зависит от коэффициентов ТКИ, ТКД, а также от времени и влажности.

Конструкция катушки

По конструктивному исполнению индуктивные элементы различаются:

  • видом намотки: винтоспиральная, винтовая; кольцевая;
  • количеством слоёв: однослойные или многослойные;
  • типом изолированного провода: одножильный, многожильный;
  • наличием каркаса: каркасные или бескаркасные (при небольшом количестве витков толстого провода);
  • геометрией каркаса: прямоугольный, квадратный, тороидальный;
  • наличием сердечника: ферритовый, из карбонильного железа, электротехнической стали, пермаллоевый (магнитомягкий сплав), металлический (латунный);
  • геометрией сердечника: стержневой (разомкнутый), кольцо-образный или ш-образный (замкнутый);
  • возможностью изменять L в узких интервалах (движение сердечника по отношению к обмотке).

Существуют плоские катушки, в печатном исполнении устанавливаемые на платах цифровых устройств.

К сведению. Намотка провода может быть как рядовой (витком к витку), так и в навал. Последний способ укладки провода снижает паразитную ёмкость.

Зачем нужен расчёт индуктивности

Расчет индуктивности нужен, потому что конструктивно это могут быть по-разному выполненные катушки. Применение дросселей в разных отраслях электрики и электроники, их работа под влиянием постоянного и переменного тока требуют тщательного подбора индуктивности, добротности и стабильности работы. При выполнении своими руками дросселей заданного параметра L нужно выполнить расчёт. Для каждого типа индуктивного двухполюсника используется своя формула.

Расчет параметров катушки

Приходится при расчётах рассматривать разные варианты. Расчет индуктивности зависит от исходных данных и заданных конечных параметров.

Расчет L в зависимости от заданной конструкции

Если исходными параметрами являются: w, D каркаса и длина намотанного провода, то формула для расчёта имеет вид:

L = 0,01*D*w2/(l/D) + 0,46,

где:

  • D – диаметр каркаса, см;
  • w – число витков;
  • l – длина намотки, см;
  • L – индуктивность, мкГн.

Подставляя численные значения в формулу, получают значение L.

Расчет количества витков по индуктивности

Зная D каркаса и L, рассчитывают количество витков в катушке, формула имеет вид:

где:

  • L – индуктивность, мкГн;
  • D – диаметр каркаса, мм.

Если в качестве исходных параметров берутся длина навитого в ряд проводника и его диаметр, то количество витков находят, используя формулу:

где:

  • l – длина намотки, мм;
  • d – диаметр провода, мм.

Измерения диаметра провода проводят линейкой или штангенциркулем.

Расчёт индуктивности прямого провода

Собираясь найти L круглого прямого проводника, обращаются к приближённой формуле:

L = (μ0/2π)*l*( μe*ln(l/r) + 1/4* μi,

где:

  • μ0 – магнитная постоянная;
  • μe – относительная магнитная проницаемость (ОМП) среды (для вакуума – 1);
  • μi – ОМП проводника;
  • l – длина провода;
  • r – радиус провода.

Формула справедлива для длинного проводника.

Расчёт однослойной намотки

Однослойные дроссели без сердечника легко и быстро можно рассчитать при помощи онлайн-калькулятора, в окно которого можно забить все известные характеристики, и программа выдаст значение L.

Вычисления проводятся и вручную, с использованием математического выражения. Оно имеет вид:

L = D2*n2/45D + 100*l,

где:

  • D – диаметр катушки, см;
  • l – длина намотанного провода, см;
  • n – количество витков.

Формула подходит для вычислений L дросселей без ферритовых сердечников.

Дроссель с сердечником

При наличии сердечника следует учесть его размеры и форму. В случае одинаковых катушках индуктивность больше у той, которая располагается на сердечнике.

Многослойная намотка

Особенности расчёта при подобном способе наматывания провода заключаются в том, что нужно учитывать его толщину. Формула для дросселя без сердечника имеет вид:

где:

  • Dk – общий диаметр (диаметр каркаса и намотки);
  • t – толщина слоя;
  • l – длина накрученного провода.

Все значения подставляют в мм, величину L – в мкГн.

Факторы, влияющие на индуктивность катушки

Коэффициент самоиндукции зависит от следующих параметров:

  • геометрических особенностей каркаса;
  • формы оправки;
  • числа витков;
  • марки и диаметра провода;
  • свойств магнитопровода.

Интересно. Материал сердечников из распыленного железа выделяют разным цветом в зависимости от марки смеси. Сердечники такого рода используют для дросселей в импульсных устройствах.

Эквивалентная схема реальной катушки индуктивности

Каждый дроссель можно представить в виде эквивалентной схемы.

Данная схема состоит из элементов:

  • Rw – сопротивление обмотки с выводами;
  • L – индуктивность;
  • Cw – паразитная ёмкость;
  • Rl – сопротивление потерь.

Изготавливая индуктивный элемент, стремятся снизить величину сопротивления потерь, паразитную ёмкость. При работе катушки на низкой частоте учитывают сопротивление её обмотки Rw. На таких частотах действуют токи большой величины.

Правильно рассчитанная катушка индуктивности будет иметь высокую добротность (180-300) и стабильность работы при влиянии внешних условий (температуры и влажности). Зная способы различной намотки и манипуляции с шагом, можно уменьшить влияние паразитных факторов.

Видео

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: