CALCULUL TRAFULUI DE IESIRE Single Ended

Post Reply
gedd

CALCULUL TRAFULUI DE IESIRE Single Ended

Unread post by gedd » Fri Oct 28, 2016 7:54 pm

Dupa tot felul de discutii interminabile si dezbateri care mai de care mai colorate am decis sa incerc sa mai fac un bine pentru cine vrea intr-adevar sa faca ceva notabil in lumea lampilor.Am observat ca toata lumea construieste amplificatoare cu tuburi dar majoritatea bajbaie la capitolul calcul....din pacate sunt si unii care tin pentru ei aceste secrete "divine"....Sper ca moderatorul/moderatorii sa dea dovada(ca si pana acum) de obiectivitate si sa taie din radacina orice tentativa de deturnare a discutiilor spre alte....zone...Asadar sa începem...

O sa incerc sa simplific cat de mult posibil calculele si matematica in ideea de a nu speria/descuraja pe cei dornici de lucru...
Am atasat mai jos modelul simplificat al etajului final(modelul DINAMIC!!! -Atentie!!) cu tub in configuratria SINGLE ENDED(o sa urmeze si PP) si avem :

R1-Rezistenta interna a tubului final!
Lp-Rezistenta de sarcina a tubului(voi reveni intr-un topic ulterior cu metoda de calcul CLARA a Ra si Raa)
R2-Rl sau Zl sau Rezistenta DIFUZORULUI(dupa cum doriti sa o denumiti)
Distingem doua situatii si anume ETAJ FINAL CU TRIODA si etaj final cu PENTODA conectata ca TRIODA(in principiu dintr-o pentoda se poate "face" o trioda) si ETAJ FINAL cu PENTODA(Tetroda).
ETAJUL FINAL CU TRIODA(sau ULTRALINIAR) :
Se determina la -3dB, P(w),Ra si Fminim,din schema simplificata a etajului final observam un aspect ESENTIAL si anume ca,in regim DINAMIC,R1(Rezistenta interna) si Lprimar ajung sa fie doua rezistente in PARALEL,ce inseamna acest lucru? Inseamna ca rezulta o rezistenta pe care o vom numi Rparalel(sau Rp) care este egala cu Rp=Rinterna tub x Ra/(Rinterna+Ra)...vom vedea mai tarziu ce inseamna acest lucru.....Mai observam un aspect foarte important si anume comparand caracteristicile lui 6C33C si EL84 vom vedea ca primul tub are o Ri de 100 ohm iar EL84 are Ri=38Kohm!!! Cum se calculeaza Ri? Simplu,unele datasheeturi il dau explicit iar pentru altele trebuie calculat dupa formula: Ri=u(amplificarea)/S(panta in Amperi/Volt!) deci Ri=u/S!
Determinam SUPRAFATA minima a trafului si anume Aef= 25SQR(PxRp) mare atentie aici deoarece Rp=RixRa/(Ri+Ra)...aici avem o libertate de miscare deoarece la majoritatea TRIODELOR Ri este de ordinul zecilor sau sutelor de OHMI deci daca VREM putem pune in FORMULA in loc de Rp,Ra(depinde de fiecare).
Calculam TENSIUNEA in regim DINAMIC in PRIMAR: V1=SQR(PxRa) sau V1=SQR(PxRp) depinde de cum am stabilit de la inceput.
ALEGEM Bmax(sau densitatea de flux)...MARE ATENTIE IN CAZUL Single Ended...deoarece in cazul tolelor cu GRAUNTI NORMALI se alege Bmax=0.82...0.85Tesla (sau Gauss x 1000)(se prefera tolele normale in cazul triodelor cu Rezistenta Interna MICA deoarece in acest caz inductanta minima pentru 20Hz este pe masura...la fel de mica,ca exemplu pentru 6C33C Lminim este 0.7H!!!),in cazul G.O. Bmax se ia tot in aceste limite...desi suntem tentati sa ne uitam la cei 1,6Tesla sau 16000 Gauss ai tolelor...de ce? Simplu,deoarece in cazul Single Ended avem COMPONENTA CONTINUA in primar care reduce considerabil raspunsul frecventelor joase in traf iar faptul ca alegem Bmax=0.82...0.85 (diferenta de inca pe atat) ne asigura ca traful va raspunde cum trebuie la frecventele joase,Fmin...
NUMARUL DE SPIRE IN PRIMAR: N1= V1 x 10000/(4.44 x Fmin x Bmax x Aef) (simplu ca buna ziua,4.44 este tensiunea electromotoare doar pentru SINUS)
Numarul de spire din SECUNDAR: N2= N1 SQR(Rl/Rp) sau N2=N1 SQR(Rl/Ra) depinde de cum ati ales...
Curentii si diametrul sarmei: observam 2 aspecte,regimul static si cel dinamic,Itotal= Istatic + Idinamic=Iprimar
Istatic= Pda/Ualimentare iar Idinamic=SQR(P/Rp) sau Idinamic=SQR(P/Ra) depinde de alegere iar diametrul sarmei,calculat la o densitate de curent de J=3A/mmp avem: Dprimar= 1.13SQR(Iprimar/J) - in amperi(A),acelasi lucru aplicam si in secundar numai ca nu mai avem componenta continua: Dsecundar=1.13SQR(Isecundar/J) Isecundar =SQR(Pw/Rl) Pw=puterea amplificatorului iar Rl=Rez. difuzorului(8 Ohm eventual)


ETAJUL FINAL CU PENTODA

Aici lucrurile stau putin mai complicat...de ce? Datorita REZISTENTEI INTERNE A TUBULUI...am vazut mai sus diferenta intre 6C33C si EL84.....100Ohm versus 38Kohm...cum se reflecta acest lucru in calculul transformatorului de iesire?

Metoda este in principiu aceeasi si anume se determina la -3dB,Pmax,Fmin,Ra
Se calculeaza Aef=25SQR(P/Fmin) in centimetri patrati!
OBLIGATORIU de data asta se calculeaza Rparalel= Ri x Ra/(Ri + Ra)
Se calculeaza INDUCTANTA MINIMA la -3dB pentru Fmin ales de noi( 20Hz sa zicem) Lprimar= Rparalel/(2 pi x Fmin)
Se calculeaza NUMARUL de spire in PRIMAR: N1= 1000 x SQR(10 x Lprimar/Rl) (Rl=8 sau 4 ohm)
Se calculeaza NUMARUL de spire in SECUNDAR: N2=N1 x SQR (Rl/Ra) (se ia Ra calculat la inceput)
Diametrul sarmei se calculeaza exact ca mai sus...cu alte cuvinte,intr-o exprimare mai neacademica,traful de iesire armonizeaza "structura interna" a lampii cu "regimul de functionare al ei".....
Atasez la final un calcul particularizat pentru celebra EL84....concluziile sa le trageti si voi!!!

In masura in care EXISTA BUN SIMT,INTERES si mai ales FAIR PLAY,voi continua cu teoria
Attachments
20160824_132027.jpg
Model Simplificat etaj final
20161027_010507.jpg

blue

Re: CALCULUL TRAFULUI DE IESIRE Single Ended

Unread post by blue » Fri Oct 28, 2016 9:57 pm

gedd, d.p.d.v. teoretic exact asa stau lucrurile si eu apreciez efortul depus insa constructiv lucrurile sint mai complicate si aproape intodeauna se fac niste compromisuri, acestea sint "secretele " la care faci referire

flomar60

Re: CALCULUL TRAFULUI DE IESIRE Single Ended

Unread post by flomar60 » Fri Oct 28, 2016 11:37 pm

blue wrote:...constructiv lucrurile sint mai complicate si aproape intodeauna se fac niste compromisuri, acestea sint "secretele " la care faci referire
D-le blue, am citit undeva-nu mai stiu unde!- ca, la single ended, nu este nevoie ca bobinajul sa fie impartit in galeti,chiar este indicata bobinarea fara galeti....
....sau,impartirea primarului si a secundarului in multe sectiuni cele ale primarului conectate serie iar ale secundarului paralel....
....inserierea sectiunilor primarului sa se faca pe principiul prima de langa miez -ultima din exterior; a 2-a de langa miez-penultima din exterior...si tot asa ajungandu-se la mijlocul grosimii bobinajului cu iesirile primarului...
....bobinajul sa inceapa cu o sectiune a secundarului si sa se incheie cu o alta sectiune a respectivului secundar...
....reactia negativa sa fie luata de pe o priza speciala a secundarului....
....grosimea intrefierului are vreo legatura cu tensiunea anodica....
....tolarea se poate face partial cu intrefier partial fara....
Ar fi acestea cateva din secretele de care amintiti mai sus?
Bineinteles, daca se poate spune...daca nu,trecem la experimentat!
PS. Imi cer scuze, daca acest mesaj se considera off-topic,pot sa deschid un topic dedicat special acestor intrebari...

gedd

Re: CALCULUL TRAFULUI DE IESIRE Single Ended

Unread post by gedd » Sat Oct 29, 2016 7:59 am

Varianta de compromis este ceva de genul 4 primare si 3 secundare.
Ideea e de a incadra secundarele la modul: P/s/p/s/p/s/P

sandugeorge316

Re: CALCULUL TRAFULUI DE IESIRE Single Ended

Unread post by sandugeorge316 » Sat Oct 29, 2016 10:48 am

In masura in care EXISTA BUN SIMT,INTERES si mai ales FAIR PLAY,voi continua cu teoria
Sigur că există interes.Eu,atunci când îmi construiesc un amplificator țin neapărat să-mi execut personal trafurile de ieșire,de alimentare sau șocurile.Ne fiind electronist consider subiectul deosebit de util si interesant.Astept si modalitatea de calcul pentru PP

hundex

Re: CALCULUL TRAFULUI DE IESIRE Single Ended

Unread post by hundex » Sat Oct 29, 2016 7:18 pm

Abia am asteptat sa apara un articol de acest gen pt a ne lamuri si pe cei care de meserie nu sunt electronisti, dar sunt dornici de a invata!

Iulian

Re: CALCULUL TRAFULUI DE IESIRE Single Ended

Unread post by Iulian » Sat Oct 29, 2016 7:27 pm

Treaba complicata, domnilor.

blue

Re: CALCULUL TRAFULUI DE IESIRE Single Ended

Unread post by blue » Sat Oct 29, 2016 8:00 pm

@flomar60, constructiv un transformator SE are doua cerinte obligatorii , puterea si excursia de tensiune in primar , toate datele ce vor rezulta se raporteaza la aceste marimi astfel :
-Ra si Rs determina raportul de transformare
-numarul de spire/volt depinde de calitatea miezului , in lipsa masuratorilor sau a datelor despre miez se forteaza o calitate medie a lui
-curentul anodic dicteaza sectiunea efectiva a conductorului din primar
-simplificind, puterea din primar se regaseste in secundar si cunoscind tensiunea rezulta curentul prin secundar deci se alege diametrul corespunzator
-Pentru puterea data se determina sectiunea miezului la frecventa inferioara si este preferabil sa se aleaga o tola ce va da o sectiune patrata
Geometria ferestrei determina o serie de restrictionari in a plasa infasurarile primare si secundare iar straturile de izolatie depind de tensiunea din primar in plus este obligatorie ocuparea completa a straturilor primar/secundar si urmeaza :
- alegerea 2P+1S, 3P+2S, 4P+3S, 5P+4S etc. rezulta ca se incepe cu P iar S se intercaleaza intre P, restrictia principala este data de numarul suplimentar de straturi izolatoare
-stiind numarul de spire pe strat se verifica de cite straturi de P si S este nevoie si daca impreuna cu izolatile incap in fereastra
- se poate opta pentru S inseriate sau in paralel, eu prefer cele paralel
-daca nu incap se trece de la 5P+4S de pilda la 4P+3S si se reiau socotelile
-pentru S exista o sectiune echivalenta in cazul legarii in paralel de acea la schimbarea numarului de S trebuie modificat diametrul conductorului
Ideal ar fi ca sa avem conductoare ce respecta densitatea de curent la 2mm* si daca totusi plasarea infasurarilor este imposibila se trece la o tola mai mare si se reiau calculele
Exista niste chestiuni contradictorii :
-izolatii mai mici determina capacitati reziduale mai mari dar cresc cuplajul magnetic
-tolele mai mari cresc lungimea circuitului magnetic
-conductoare mai mari scad rezistenta in c.c. si densitatea de curent dar determina marirea spatilor de bobinat
Daca se rezolva cumva toate acest chestiuni se poate trece la modul de conectare a sectiunilor primare , practic pentru cee mai buna oscilograma la 10Khz semnal dreptunghiular iar cu sinus de 20 Hz se regleaza intrefierul, banda de frecventa din pacate rezulta, este destul de greu de calculat

flomar60

Re: CALCULUL TRAFULUI DE IESIRE Single Ended

Unread post by flomar60 » Sat Oct 29, 2016 10:08 pm

Multumesc pentru raspuns d-le blue!
Spuneti-mi daca gresesc:
-capacitati intre infasurari mai mari inseamna un raspuns mai prost la frecvente inalte...
-un cuplaj magnetic mai bun inseamna o inductanta mai mare si ,implicit, un raspuns mai bun la frecvente joase...
-cresterea intrefierului reduce inductanta dar reduce si saturatia miezului...

DanMinciu

Re: CALCULUL TRAFULUI DE IESIRE Single Ended

Unread post by DanMinciu » Sat Oct 29, 2016 11:46 pm

Îmi permiteți să intervin și eu?
Am înțeles cam așa:
capacități mai mari între spirele înfășurării primare înseamnă un răspuns mai prost la frecvențe înalte...capacitate mărită între primar și secundar favorizează transferul frecvențelor înalte...dar să nu exagerăm...În acest context, cel mai bine s-ar preta bobinajul "fagure" dar este mare consumator de spațiu, așadar mai eficient ar fi "vrac", adică fără a respecta prea mult stratificarea...În cel mai rău caz, izolația între straturi nu ar trebui să aibe
capacitance-parallel-plates-formula.gif
capacitance-parallel-plates-formula.gif (629 Bytes) Viewed 392 times

(e0=constanta dielectrică a vidului, er=constanta dielectrică relativă a materialului izolator, A=suprafața straturilor, d=distanța între straturi)
constanta dielectrică prea mare, aceasta crescând capacitatea între straturi...
Cuplajul mai bun nu crește inductanța, în schimb mărește randamentul transformatorului
Într-adevăr, creșterea întrefierului scade și inductanța și saturația miezului.

gedd

Re: CALCULUL TRAFULUI DE IESIRE Single Ended

Unread post by gedd » Sun Oct 30, 2016 2:58 am

O sa imi permit sa fac unele precizari la traful SE:
1- numarul de spire/volt difera mult de la o configuratie la alta(vorbim despre Trioda sau Pentoda)...calitatea miezului e data de Bmax,de aceea e de preferat ca trafurile cu tole normale sa fie facute pentru configuratia trioda cu Ri mica(gen 6C33C,6H13,6080) deoarece Lmin= Ra/(2 pi x Fmin)
2-diametrul sarmei in primar e dat de cele doua componente,cea continua si cea alternativa,deci SE INSUMEAZA curentii si valoarea curentului insumat se introduce in calcul luandu-se densitatea de curent de 3A/mmp(daca ne referim la curentul anodic il putem confunda cu usurinta cu PSF)
Aveti atasat valorile Lmin pentru tuburile uzuale.Deci daca vreti sa coborati pana la 5Hz cu 6C33C trebuie sa aveti o inductanta de minim 2.9H...ceea ce nu ar fi chiar asa de greu...iar sectiunea ar fi de 16cmp....tolele EI96(E16) cred ca s-ar preta...Atentie,in tabelul de mai jos,6BQ5 sau EL84 e conectata ca trioda,de aceea valorile sunt mai mici pt. Lmin si Ri=2k fata de Ri=38k ca pentoda....Asadar,vedem importanta unui parametru neglijat pana acum si anume Rezistenta Interna a tubului....
Attachments
1474921999049.jpg

blue

Re: CALCULUL TRAFULUI DE IESIRE Single Ended

Unread post by blue » Sun Oct 30, 2016 7:47 am

Trebuie vazuta schema echivalenta a transformatorului si din ea rezulta raspunsul la frecvente mari este influentat de inductanta de pierderi care la rindul ei este proportionala cu numarul de spire, reducerea lor imbunatateste acest raspuns dar frecventele joase sint afectate de aici rezulta folosirea tuburilor cu Ri mic care la rindul lor au alte dezavantaje
@gedd, densitatea mica de curent aleasa in conductor se alege din considerentul observat de tine

gedd

Re: CALCULUL TRAFULUI DE IESIRE Single Ended

Unread post by gedd » Sun Oct 30, 2016 11:01 am

sa ne lamurim putin....ce legatura are schema echivalenta a transformatorului? inductanta de pierderi este in jurul a cativa mH,eu ziceam ca la tuburile cu Ri mic e bine a se folosi tole normale conform tabelului de mai sus...ce dezavantaje are Ri mic la un tub? eu cred ca sunt avantaje si anume spire putine,rezistenta mica a primarului in cc etc...

blue

Re: CALCULUL TRAFULUI DE IESIRE Single Ended

Unread post by blue » Sun Oct 30, 2016 12:04 pm

Teoretic tuburile cu Ri mic nu sint prea liniare, au factor mic de amplificare si necesita tensiuni mari atac iar schema echivalenta se poate studia ca filtru trece banda in care inductanta de pierderi devine importanta

gedd

Re: CALCULUL TRAFULUI DE IESIRE Single Ended

Unread post by gedd » Sun Oct 30, 2016 12:18 pm

bun,facand un calcul simplu,luam Ra=5200ohm,sa calculam inductanta minima pentru a reda 20KHz si avem Lmin=5200ohm/(6.28x20000Hz)=0.041401273885 Henry adica pentru a reda 20KHz trebuie sa avem in primar o inductanta minima de 41mH!!Pe mine nu frecventele inalte ma ingrijoreaza in mod deosebit...iar apropos de liniaritate,300B cu 800ohm Ri...cred ca e ultraliniara

blue

Re: CALCULUL TRAFULUI DE IESIRE Single Ended

Unread post by blue » Sun Oct 30, 2016 1:15 pm

Inductanta de pierderi pentru un OT de 5K este de aproximativ 5-10 mH iar Ri pentru 300B este aproximativ egala cu EL34 dar nu pot fi comparate si pentru cele cu Ri<300 ohm se intra in alta categorie

gedd

Re: CALCULUL TRAFULUI DE IESIRE Single Ended

Unread post by gedd » Sun Oct 30, 2016 1:31 pm

EL34 e pentoda iar 300B e trioda...tocmai ce am spus ca difera substantial numarul de spire...ma rog...care e concluzia ca vad ca discutia aluneca spre alte directii total aiurea...eu am prezentat o metoda competa si compexa de calcul...nu inteleg care e problema

Post Reply

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 1 guest