|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Про виготовлення вихідних трансформаторів для лампових УМЗЧ. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Підсилювачі потужності лампові Спостерігається цікава тенденція: що далі ми відходимо від " лампової " епохи, то більше міфів і туману створюється навколо вихідного трансформатора лампового підсилювача. Причому у питаннях розрахунку, а й його виготовлення. Виробників зрозуміти можна, розхвалювання своєї продукції - закон реклами, але й у багатьох статей незалежних авторів процес намотування трансформатора скидається на опис таємного обряду. Давайте розберемося, наскільки це складно і скільки часу на це потрібно. Розмова піде про вихідні трансформатори для однотактних каскадів, а також про інші трансформатори, де не потрібна висока симетрія напівобмоток та виконання жорстких вимог щодо умов експлуатації. Передбачається, що у вас є достатнього перерізу магнітолровод, намотувальні дроти і хоча б примітивне пристосування для намотування котушок, з лічильником витків. Мається на увазі будь-яка конструкція - від електричного або ручного дриля, затиснутого в лещатах, до зігнутої різьбової шпильки, укріпленої у двох дерев'яних брусках.
Виготовлення котушки - справа копітка, але не складна. Креслення деталей каркасу збірної котушки з гетинаксу або текстоліту з клямками показано на малюнку. На кресленні позиції 1 - щічки; 2, 3 – пластини. Розміри h, b, у, y1і товщина деталей каркаса пов'язані з розмірами та формою магнітопроводу. Найкращим матеріалом для його виготовлення можна вважати склотекстоліт (без фольги) завтовшки 1,5...2 мм. При виготовленні деталей залишайте припуск на остаточне доведення під час складання. Якщо спробувати одразу випиляти деталь за розміром, то велика ймовірність, що нічого не клацнути, а котушка розвалиться. У зібраної котушки обпилюйте гострі кути надфілем і оберніть одним-двома шарами паперу товщиною 0,1...0,15 мм. На виготовлення котушки потрібно дві-три години. Технологію виготовлення трансформатора галетної конструкції зачіпати взагалі не будемо, оскільки при відносно малій кількості галет вона програє класичної конструкції з неглибоким секціонуванням і за коефіцієнтом заповнення, і індуктивності розсіювання. Далі починається цікавіше - намотування. Більшість любителів використовують рядову намотування, т. е. провід мотають виток до витка, і крізь кожен шар укладають прокладку. Намотати таким чином без верстата з укладачем 3000-4000 витків тонким проводом – титанічна праця. Постає питання: а чому не намотати внавал? Якщо відкинути шляхетне обурення справжніх аудіофілів і звернутися до першоджерел [1, 2], то з'ясується, що з коефіцієнтом заповнення для тонкого дроту (0,15-0,4 мм) не так погано: Г. Цикін наводить значення 0,7. .0,75, у мене виходило 0,5...0,53, що для одиничних екземплярів трансформатора з секційованими обмотками цілком допустимо. Індуктивність розсіювання практично не залежить від способу та щільності намотування. Власна ємність обмотки (при намотуванні внавал) виходить на 5...10% менше. Основною проблемою є знижена електрична міцність. До речі, високі значення коефіцієнта заповнення дозволяють зробити трансформатор меншим або в тих же габаритах отримати більшу індуктивність намагнічування. Це важливо, тому що для високоякісних пристроїв слід прагнути реалізувати трансформатор із мінімальними габаритами при заданій індуктивності первинної обмотки. Чим менші розміри магнітопроводу трансформатора, тим краще - менша індуктивність розсіювання при заданому секціонуванні. Повернімося до забезпечення електричної міцності. У книгах все написано правильно, але більшість рекомендацій відноситься до серійного виробництва трансформаторів та відповідності їх певним стандартам. Виконати трансформатор відповідно до них у домашніх умовах нереально: немає відповідних матеріалів, ні технологій. Тому виходитимемо із двох критеріїв: перше - реальні умови експлуатації, друге - неприйнятне у виробництві цілком підходить при самостійному виготовленні одиничних зразків. Тож яка напруга може бути на первинній обмотці трансформатора? Припустимо, вихідна потужність Р підсилювача - 5 Вт (це чимало для однотактного каскаду на поширених лампах), наведений до первинної обмотки опір навантаження R - 2 кОм, напруга живлення Ua - 300 В і ККД трансформатора ККД-0,85. Щоб отримати таку потужність, діюча напруга на первинній обмотці має бути рівна: Urms = √PR / ККД = 117B. Відповідно його амплітуда дорівнюватиме: U rms = √2 Urms = 166 В. З урахуванням напруги живлення максимальна напруга на первинній обмотці щодо корпусу підсилювача дорівнюватиме: Uw - U + Ua - 466 Ст. Це і визначає вимоги до міжобмотувальної ізоляції (як правило, один кінець вторинної обмотки заземлений) та ізоляційним властивостям каркасу. Кабельного паперу товщиною 0,12 мм досить два шари, можна використовувати конденсаторний папір в 4-5 шарів або комбінацію з шару сантехнічної фторопластової стрічки та шару паперу. Склотекстолітовий каркас з лишком забезпечує необхідну електричну міцність. Високоякісні вихідні трансформатори завжди виконують секціонованими, інакше не вдається отримати прийнятні значення індуктивності розсіювання. У найпростішому випадку первинну обмотку ділять на дві частини, але краще - на три, між якими мають вторинну обмотку. Можливо і глибше секціонування, але при цьому значно знижується коефіцієнт заповнення вікна магнітопроводу і зростає ємність між обмотками. Через ускладнення намотування глибоке секціонування використовується досить рідко. Зупинимося на трьох секціях первинної обмотки. Мінімум індуктивності розсіювання досягається при нерівномірному поділі числа витків - у крайніх секціях їхнє число вдвічі менше, ніж у середній. Якщо знехтувати активним опором обмотки, то відсутність сигналу всі витки первинної обмотки еквіпотенційні; при максимальній потужності напруга на частинах обмотки буде пропорційною до їх індуктивності. Отже, максимальна змінна напруга виникає на середній секції обмотки; його амплітуда дорівнює 83 В. Пробивна напруга ізоляції обмотувального дроту діаметром більше 0,15 мм (ПЕТВ, ПЕВ, ПВТЛ та ін) - не менше 600 В, а число мікродефектів допустимо не більше 5-7 на 15 м. Для дроту діаметром більше 0,35 мм мікродефекти взагалі неприпустимі. Тому обмотку можна мотати внавал взагалі без жодних прокладок; ймовірність появи короткозамкнутих витків дуже мала. Для кращого укладання витків та підвищення надійності трансформатора доцільно через кожні 300-500 витків обмотки укладати прокладку з конденсаторного паперу товщиною 0,022 мм у два шари (таку паперову стрічку можна видобути зі старих паперових конденсаторів – наприклад, групи КБГ). Тому основне завдання при намотуванні трансформатора – виключити западання витків. Міжобмотувальна ізоляція досягається стандартним способом - прокладку роблять ширше за каркас на 4-5 мм і по її краях нарізають насічку. Це можна зробити швидко, згорнувши прокладку в трубку: її край по контурі прокушують гострими кусачками. Так як в цьому випадку використовується більш товста і жорстка ізоляція (як із умов електричної міцності, так і для можливості нормального укладання наступної обмотки), западання витків виключено, якщо ви досить уважні. Бажано виключити западання витків і при укладанні міжшарової ізоляції. Тут виникають складнощі. Так як поверхня обмотки має нерівності, то навіть за наявності насічки на краях прокладки виключити западання витків не вдається - провід її стягує. Вирішується це питання в такий спосіб. На краї прокладки накладається бандаж із вузької смужки тонкого липкого паперу (можна використовувати "малярну стрічку") з насічкою по краю, вона утримує прокладку від сповзання (або закриває витки, з яких прокладка вже сповзла). Отже, порядок намотування трансформатора наступний - секції первинної обмотки намотують внавал з міжшаровими прокладками через кожні 300-500 витків, секції вторинної обмотки - виток до витка без прокладок (при діаметрі дроту більше 0,6 мм цей процес складності не викликає). Нагадую ще раз, що міжобмотувальна ізоляція має бути досить жорсткою – витки вторинної обмотки повинні лягати рівно. При намотуванні секцій первинної обмотки слід забезпечувати достатній натяг дроту і намагатися, щоб поверхня обмотки була якомога рівніша. До речі, при намотуванні бажано не торкатися дроту руками, а утримувати його шматочком тонкого фетру або м'якої замші. Намотування ведеться від краю до краю котушки. Висновки обмоток виконуються безпосередньо обмотувальним дротом з одягненою на нього фторопластової трубкою (тонка трубка чудово тягнеться; розтягуючи міліметрову трубочку, можна отримати трубку меншого діаметра). Якщо провід занадто тонкий, то для підвищення механічної міцності виведення провід складають у три-чотири рази і звивають щільно. Ця кіска використовується як висновок обмотки, природно, її початок має бути ізольовано та надійно закріплено на обмотці. Висновки з кольорових дротів, звичайно, красивіші, але такий варіант практичніший. Кінцева ізоляція обмоток виконується з двох шарів кабельного паперу (можна й писчого). Коефіцієнт заповнення вікна магнітопроводу при двох секціях первинної обмотки знаходиться близько 0,45 при трьох секціях первинної обмотки - близько 0,4. Це усереднені дані за результатами намотування кількох десятків трансформаторів різної потужності. Впоратися з такою роботою, залежно від наявного досвіду, можна за пару вечорів. Навіщо просочують котушку трансформатора? Основна мета - підвищення електричної міцності за несприятливих зовнішніх умов, також просочення покращує відведення тепла з внутрішніх шарів котушки і підвищує її механічну міцність. Звичайно, є і зворотний бік медалі, будь-яке просочення збільшує власну ємність трансформатора. У 99,9% випадків аматорський підсилювач стоїть на почесному місці в кімнаті за практично нормальних умов. Теплове навантаження на вихідний трансформатор високоякісного підсилювача теж не велике. По-перше, проектуються такі трансформатори за іншими критеріями, ніж мережеві, по-друге, при прослуховуванні музики, навіть якщо підсилювач має значну вихідну потужність, середня потужність на виході становить всього кілька ват. Тому я не раджу використовувати якесь просочення і тим самим погіршувати, навіть незначно, електричні параметри трансформатора. Звичайно, якщо ви маєте намір слухати музику в умовах тропічного клімату, плануєте встановити підсилювач в автомобілі або запропонувати його рок-групі, тоді треба задуматися над складом просочення і способом просочення. Інша справа – магнітопровід трансформатора. У аматорській практиці часто використовують кручені магнітопроводи від серійних трансформаторів, які розбирають гри тенденцію розшаровуватися. Це не небезпечно, але пластинки, що відшаровуються, будуть створювати призвуки. По можливості їх слід підклеїти, але це мало що дасть. Ефективний спосіб втихомирити трансформатор (клеїти все одно треба) - перед остаточним складанням занурити підкову магнітопроводу в масляний лак. Шихтований магнітопровід теж доцільно пофарбувати лаком. При остаточній збірці трансформатора таким же лаком промазують і прокладку, що формує немагнітний зазор (для ШЛ і ПЛ їх відповідно три і дві), товщина якої задана при розрахунку. Її можна виготовити з тонкого листа електрокартону, текстоліту, гетинаксу або іншого жорсткого термостійкого матеріалу. Дуже важливо забезпечити фіксацію зазору в магнітоловоді надійною стяжкою: стабільність зазору сприяє мінімізації нелінійних спотворень самого трансформатора на низьких частотах. Виготовлений таким чином трансформатор матиме електричні параметри не гірше, а, можливо, і краще, ніж виготовлений у заводському цеху. За умов, близьких до нормальних, такі трансформатори працюють безвідмовно. Отже, складність самостійного виготовлення вихідного трансформатора дуже перебільшена. Основний клопіт пов'язаний з пошуком магнітопроводу, намотувальних проводів і супутніх матеріалів, а не з намотуванням. Запорукою хороших результатів є звичайна акуратність та уважність. Навіть не маючи досвіду, цілком реально за тиждень зробити комплект вихідних трансформаторів для стереопідсилювача. Звичайно, не все може вийти відразу, але під лежачий камінь вода не тече, тому сміливо беріться за роботу та збирайте свій найкращий ламповий підсилювач. Зауважу, що тепер з'явилося багато сучасних ізоляційних матеріалів, тому застосовувати папір зовсім не обов'язково. Використання поліетилентерефталатної, лавсанової плівки, армованого фторопласту, склотканини вітається; застосовуйте, що легше дістати. У потужних підсилювачів можлива поява значного перепаду напруги на вихідному трансформаторі під час різкого скидання навантаження. Якщо при порівняльних прослуховуваннях апаратури ви віддаєте перевагу комутації навантаження на ходу, то не варто збільшувати електричну міцність трансформатора, простіше зашунтувати його первинну обмотку відповідним варистором або розрядником на 1 кВ. Звичайно, якість трансформатора залежить і від застосовуваного магнітопроводу, але не слід зводити це в абсолют. У трансформаторах живлення побутової апаратури найчастіше використовувалася електротехнічна сталь 3411. Вона поступається своїми магнітними властивостями сучасним сталям (виробники часто використовують сталь 3408), але ці відмінності не настільки великі, щоб їх не можна було частково компенсувати на етапі проектування трансформатора. На витому магнітопроводі від мережевого трансформатора можна виготовити чудовий вихідний трансформатор. І взагалі спостерігається цікавий парадокс. Багато виробників пропонують високоякісні вихідні трансформатори, але обмежуються приведенням лише їх основних параметрів – чистий "кіт у мішку". А трансформатори з магнітопроводами із сталі 3408 та аморфного сплаву - "дві великі різниці"! література: 1. Цикін Г. С. Трансформатори низької частоти. - М.: Зв'язоквидав, 1955.
Автор: Є. Карпов, м. Одеса, Україна; Публікація: radioradar.net
Штучна шкіра для емуляції дотиків
15.04.2024 Котячий унітаз Petgugu Global
15.04.2024 Привабливість дбайливих чоловіків
14.04.2024
▪ Тривалість сну залежить від генів ▪ Хлорпірифос викликає ризик ожиріння ▪ Жителі країн із мігрантами посміхаються частіше ▪ Через глобальне потепління птиці стають агресивнішими. ▪ На орбіту запустять супутник-ремонтник
▪ розділ сайту Найважливіші наукові відкриття. Добірка статей ▪ стаття Сьогодні краще, ніж учора, а завтра краще, ніж сьогодні. Крилатий вислів ▪ стаття Де живуть терміти? Детальна відповідь ▪ стаття Ажгон. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Хитрі шпильки. Секрет фокусу
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page