8-900-374-94-44
Мостовой двухтактный усилитель мощностью 25 Вт. Автор Дмитрий Климов.
Одной из главных проблем, с которой сталкивается разработчик ламповых усилителей, является изготовление выходных трансформаторов. Силовой трансформатор должен лишь обеспечивать необходимые напряжения и токи и может быть намотан, в крайнем случае даже вручную. Выходной трансформатор оказывает решающее влияние на характеристики усилителя. КАчество усилитеял полностью определяется характеристиками выходного трансформатора. Поэтому важно всё, способ намотки обмоток, размеры сердечника, даже толщина пластин сердечника и толщина прокладок между обмотками. Всё влияет на режимные параметры усилителя, на величину выходной мощности, ширину полосы пропускания и уровень искажений.
Желание снизить уровень требований к выходному трансформатору вполне естественно. Целесообразно сделать выходной трансформатор менее критичным к качеству его изготовления. Есть вариант вообще отказаться от его применения, например схема мостового усилителя.
В мосту выходные лампы по постоянному току включены последовательно, а по переменному-параллельно. Поскольку выходные лампы в такой схеме работают в режиме катодного повторителя, а постоянная составляющая на нагрузке исключена, появляется возможность согласовать сопротивление нагрузки с помощью обыкновенного автотрансформатора, с одной обмоткой. Пример схемы усилителя мощности с блоком питания показан ниже.
Входной каскад на лампе Л1.1 типа 6Н8С построен по схеме с общим катодом и особенностей не имеет. Его назначение — обеспечить необходимый уровень чувствительности. Если источник сигнала имеет выходное напряжение не менее 4 В, то входной каскад можно исключить и подавать входной сигнал прямо на вход фазоинвертора. Фазоинвертор (лампа Л2 тина 6Н9С) построен на основе балансной схемы. Такой фазоинвертор отличается большим усилением, симметричностью разделенного сигнала и автобалансировкой. При желании иметь в усилителе балансный вход типа XLR, обладающий большей помехозащищенностью по сравнению с однотактным входом RCA, можно убрать конденсатор, заземляющий второй вход фазоинвертора, и подать на него сигнал.
Выходной каскад выполнен на двух лучевых тетродах Л3 и Л4. В качестве выходных ламп можно применять лампы 6П6С или 6П3С. С первыми выходная мощность составит около 12-13 Вт, со вторыми — до 25 Вт на канал. Еще более увеличить выходную мощность можно, применив лампы 6П27С или Г807 для которых характерно существенно большее анодное напряжение (700-800 В) и больший ток анода. Но при этом придется увеличить мощность силового трансформатора и изменить конструкцию усилителя. Вследствие параллельного включения выходных ламп по переменному току рекомендуемое приведенное сопротивление нагрузки уменьшается в 4 раза и составляет в рассмотренной схеме около 900 Ом.
Выходной автотрансформатор намотан виток к витку на сердечнике от стандартного трансформатора ТП-208-6 сечением 7,0 см2. Первичная обмотка имеет 650 витков провода диаметром 0,33 мм, вторичная — 84, третья — 35 витков провода диаметром 1,0 мм, четвертая — 531 виток провода диаметром 0,33 мм. Все обмотки должны быть намотаны в одном направлении.
Силовой трансформатор имеет сердечник сечением не менее 16 см2 и восемь раздельных обмоток. Первичная обмотка имеет 650 витков провода диаметром 0,5 мм; вторая, третья, четвертая и пятая обмотки имеют по 700 витков провода диаметром 0,2 мм; накальные обмотки – шестая и седьмая — имеют по 19 витков провода диаметром 1,0 мм; восьмая обмотка имеет 36 витков провода диаметром 0,2 мм и используется для питания устройства задержки включения анодного питания. Устройство задержки включения питания выполнено по схеме ниже. Для двухканального усилителя это устройство должно иметь два реле типа РЭС22. В зависимости от рабочего напряжения реле их обмотки включают параллельно или последовательно. Плечи выходного каскада питаются от отдельных выпрямителей. При изготовлении двухканального усилителя потребуются четыре обмотки анодного питания, что необходимо учитывать при подборе силового трансформатора или пары трансформаторов.
Схема задержки подачи анодного напряжения собрана с применением транзисторов.
Применение полевого транзистора определяет качество работу устройства в целом, поскольку для повышения стабильности важны минимальные уткечки и повышенное сопротивление ключевого элемента. Начинка ламповыого усилителя изготовлена с применением печатного монтажа. Примерный вид печатных плат показан ниже. Выпрямители и устройство задержки включения питания собраны на общей плате, рисунок которой приведен справа.
Известно, что к недостаткам ламп в сравнении с транзисторами следует отнести невысокую стабильность режимных параметров во времени. Так, ресурс большинства ламп составляет 500-1000 часов непрерывной работы. За этот период значительно изменяются рабочие характеристики лампы. Существенно уменьшается крутизна характеристики усиления, падает выходная мощность, изменяется внутреннее сопротивление. К этому эффекту вчувствительны двухтактные выходныхекаскады, так как изменение параметров ламп может приводить к разбалансировке плеч двухтактного каскада, появлению постоянного тока через выходной трансформатор и увеличению уровня искажений.
Стабилизация анодного питания в таком случае помогает не всегда. Ведь лампа по постоянному току представляет собой сопротивление, а изменение внутреннего сопротивления лампы вызывает нестабильность тока покоя. Большинство усилителей либо регулируют только один раз при изготовлении. При наличии подстроечных элементов для установки тока покоя в течение срока службы усилителя, возможно периодическое проведение профилактических работ. Лучше, когда эту работу выполняют с применением специального оборудования, требуется некторая квалификации пользователя.
Для преодоления проблемы периодического регулирования усилителя разработано сравнительно простое устройство, автоматически поддерживающее заданный ток покоя выходных ламп. Схема этого устройства приведена ниже.
Устройство представляет собой стабилизатор тока и состоит из нескольких функциональных узлов. Резистор Rдт представляет собой датчик тока, на котором создается напряжение падения, пропорциональное току покоя лампы.
На транзисторах VT1 и VT2 собран маломощный источник опорного напряжения, с помощью которого задается ток покоя лампы. Представленная схема источника опорного напряжения отличается малым потреблением тока, на уровне 0,5-0,7 мА. Это немаловажно, так как ток источника опорного напряжения не проходит через датчик тока и, следовательно, приводит к небольшой погрешности установки тока покоя. При желании источник опорного напряжения можно заменить светодиодом, свечение которого будет означать нормальный режим лампы. В этом случае применяют светодиод с рабочим током не более 1 мА. На составном транзисторе VT3-VT4 собрано устройство сравнения и управления током. При уменьшении тока покоя лампы, уменьшается падение напряжения на резисторе датчика тока Rдт. Поскольку напряжение на базе транзистора VT3 стабилизировано источником опорного напряжения, уменьшение напряжения на эмиттере VT3 вызывает открывание транзисторов VT3 и VT4, которые шунтируют резистор Rк и уменьшают общее сопротивление в цепи катода лампы.
Тем самым увеличивается ее анодный ток. При повышении анодного тока транзисторы VT3 и VT4 закрываются и увеличивают сопротивление в цепи катода. Для исключения влияния переменной составляющей катодного тока на постоянный ток покоя резистор R5 зашунтирован конденсатором большой емкости С1.
Рассмотренный узел включают в катодную цепь лампы вместо резистора автоматического смещения. При испытаниях разных варианов устройства с несколькими лампами типа 6П6С и 6П3С такой стабилизатор тока обеспечивал постоянство тока покоя с точностью до 2%. По переменному току это устройство зашунтировано конденсатором большой емкости и не оказывает никакого влияния на усиление звуковых частот. При наличии здравого смысла для каждой выходной лампы изготавливают такой стабилизатор тока на небольшой печатной плате и устанавливают вместо катодного резистора. Выставив ток покоя выходного каскада равным 25-30 мА, можно использовать усилитель в классе А или АВ, заменяя в выходном каскаде соответственно лампы 6П6С или 6П3С.
Никаких регулировок при замене ламп при этом выполнять не нужно.
Все трансформаторы и лампы установлены непосредственно на корпусе усилителя. Трансформаторы закрыты кожухами, которые также крепятся к корпусу. Установочные размеры силового трансформатора зависят от конструкции самого трансформатора и поэтому не указаны на чертеже корпуса усилителя. Около всех трансформаторов должны быть предусмотрены отверстия для прокладки проводов. Их размеры и положение определяют конструктивно. Плату блока питания закрепляют в подвале корпуса под силовым трансформатором на винтах крепления кожуха трансформатора. Монтаж каскадов усилителя выполняют навесным способом на выводах ламповых панелей или печатным способом. При навесном монтаже на винтах крепления ламповых панелей закрепляют дополнительные контактные пластины из текстолита, на которых резаком готовят контактные площадки. Допустим применение карболитовых клеммников. Порядок монтажа и регулировки усилителя такой же, что и у триодного усилителя того же автора.
По материалам публикации Д.Климова статью подготовил
Евгений Бортник, Красноярск, Россия, июнь 2016
Предлагаемое издание принадлежит серии «Массовая радио библиотека» и расскажет читателю все о ламповых усилителях. Вы узнаете о методах расчета, конструирования и создания усилителей данного типа, которые служат для высочайшего качества воспроизводимого звука.
В своей книге «Ламповые усилители. Методика расчета и проектирования» Климов Д. А., автор делает ощутимый упор на практическую сторону в конструировании ламповых усилителей низкой частоты. Притом следует заметить, что, несмотря на простоту излагаемого материала ни один нюанс расчета и разработки ламповых узлов усилителей низкой частоты в представленной книге не упущен. Рассматриваются самые разные варианты построения усилителей низкой частоты на лампах, начиная от входных цепей и заканчивая выходными каскадами, согласующими трансформаторами и источниками питания.
Книга «Ламповые усилители.
Методика расчета и проектирования» Климов Д. А. разбита на два раздела, в первом представлены материалы по проектированию и расчету УНЧ на электронных лампах, во втором разделе приведены готовые схемы и конструкции, ламповый усилитель
мощности на триодах, мостовой ламповый УНЧ, ламповый усилитель для наушников (головных телефонов).
Помимо схем и расчетов автор книги Климов доводит до читателей сведения о конструктивных особенностях ламповых УНЧ, рассказывая о том, как правильно собрать усилитель низкой частоты на лампах, о технологии монтажа ламповых схем на металлическом шасси, приводит чертежи разверток для шасси и корпуса из листового металл. Читателям предлагается перед непосредственной сборкой УНЧ отмакетировать его узлы и приводится методика поэтапной отладки каскадов усилителя низкой частоты на макете, такой подход к изготовлению усилителя низкой частоты позволит избежать ошибок способных стать причиной неправильной работы лампового УМЗЧ.
Интересной особенностью данной книги является то, что в ней обсуждается применение электромеханической обратной связи (ЭМОС) в акустических системах, предназначенных для работы с ламповыми усилителями мощности.
Книга рассчитана на широкий круг радиолюбителей.
Содержание:
Глава 1. Проектирование и расчет ламповых усилителей Постановка задачи Блок схемы ламповых усилителей мощности Выходной каскад Фазоинвертор Входной каскад Блок питания Выходной трансформатор
Глава 2. Конструирование ламповых усилителей Макетирование усилителей Конструктивное оформление усилителя Триодный двухтактный усилитель мощности 8 Вт Мостовой двухтактный усилитель мощности 25 Вт Телефонный усилитель Буферный усилитель
Глава 3. Акустические системы
Автор: Климов Д.А. Издательство: Радио и связь Год: 2002 Страниц: 89 Формат: pdf Размер: 15,5 MB (3% вост)
Скачать Климов Д.А. Ламповые усилители. Методика расчета и конструирования
~ Turb.cc ~ Turbobit.net ~ Uploaded.
net
Ламповые усилители
Шасси: Hammond Chassis Walnut
| P-HWCHAS1310AL | 2 шт | |
| Hammond Bottom Panel | P-HHW1310ALPL | 2 шт |
| Монтажные панельки (расстояние между лепестками — 9.525 мм): | ||
| 47.6 мм 6 лепестков | P-0602H | 10 шт |
| 57.2 мм 7 лепестков | P-0702H | 10 шт |
| 66.6 мм 8 лепестков | P-0802H | 10 шт |
| Фиксаторы для электролитических конденсаторов MPSA 35 – 50 мм | MUNDORF-75217 | 6 шт |
| Ручки регулятора напряжения смещения | P-K310 | 4 шт |
| Панельки для ламп (CNC) | 14шт | |
| Стойка | М4 30мм F-F | 8 шт |
| Стойка | М4 10мм M-F | 16 шт |
| Стойка | М3 10мм M-F | 8 шт |
| Стойка | М3 10мм F-F | 8 шт |
| Винт | М4 х 6мм | 100 шт |
| Винт, потайная головка | М4 х 6мм | 100 шт |
| Винт | М3 х 6мм | 100 шт |
| Винт, потайная головка | М3 х 20мм | 100 шт |
| Стопорящая шайба | М4 | 100 шт |
| Стопорящая шайба | М3 | 100 шт |
| Шайба | М4 | 100 шт |
| Шайба | М3 | 100 шт |
| Гайка | М4 | 100 шт |
| Гайка | М3 | 100 шт |
Алюминиевый лист 2. 3 мм | 304 мм х 914 мм | 1 шт |
| Монтажный провод одножильный изолированный | 21.5 AWG | 1 катушка |
| Монтажный провод одножильный изолированный | 16.5 AWG | 1 катушка |
| Тефлоновая изоляция внутренний ø 1.5мм внешний ø 1.8мм | 7.5м | |
| Клеммы для подключения колонок (длинные) | 12 шт | |
| Разъёмы RCA тип «D» (входы) | NF2D-B-0 | 2 шт |
| Клемма анодного напряжения (Pomona) | 2142-0 | 2 шт |
| Штекер анодного напряжения (Pomona) | 3690-0 | 2 шт |
| Анодный колпачок (Yamamoto Plate Caps) 6мм | 320-070-91 | 2 шт |
| Стрелочный индикатор (Yamamoto Precision Panel Meter) 100мА | 320-059-18 | 2 шт |
| Сетевой разъём (IEC) + предохранитель | 2 шт | |
| Сетевой выключатель (Nikkai) | 2 шт | |
| Переключатель измерения тока покоя оконечного каскада (Nikkai) | 2 шт |
| Силовой трансформатор (Танго) | МЕ–225 | 2 шт |
| Накальный трансформатор (Хаммонд) | 266JB6 | 2 шт |
| Силовой дроссель (Танго) | LC–3–350D | 2 шт |
| Промежуточный трансформатор (Танго) | NC–14 | 2 шт |
| Выходной трансформатор (Танго) | XE–60–5 | 2 шт |
| Кенотрон | GZ–34 | 4 шт |
| Лампа (GEC) | 6J5GT | 4 шт |
| Лампа (Mullard) | EL38 | 2 шт |
| Лампа (Gold Lion) | KT88 | 4 шт |
| Электролитический конденсатор, Mundorf, M-TubeCap | 47μF х 600V | 2 шт |
| Электролитический конденсатор, Mundorf, M-Lytic HV | 470μF х 550V | 2 шт |
| Электролитический конденсатор, Mundorf, M-Lytic MLSL HV | 100μF + 100μF x 500V | 2 шт |
| Гасящий резистор, Mills, MRA–12 | 20кΩ 12W | 4 шт |
| Гасящий резистор, Mills, MRA–12 | 3. 9кΩ 12W | 2 шт |
| Гасящий резистор, Mills, MRA–5 | 10кΩ 5W | 2 шт |
| Электролитический конденсатор, Elna Silmic II | 100uF 16V | 2 шт |
| Электролитический конденсатор, Elna Silmic II | 470 uF 25 V | 2 шт |
| Электролитический конденсатор, Elna Silmic II | 100uF 100V | 4 шт |
| Реле задержки анодного напряжения (Панасоник) | HC2-H-DC6V-F | 2 шт |
Несколько фотографий с разных этапов постройки усилителя.
Рис. 30.
Силовой трансформатор
Рис. 31.
Силовой и накальный трансформаторы в сборе
Рис. 32.
Дроссель и панельки кенотронов в сборе
Рис. 33.
Прокладка цепей накала
Рис. 34.
Корпус усилителя
Рис. 35.
Усилитель, вид сверху
Рис. 36.
Усилитель «изнутри»
Рис.
37.
Усилитель с установленными лампами, вид сверху
Рис. 14.
Размещение элементов усилителя. Вид сверху
Рис. 15.
Размеры и размещение элементов усилителя. Вид сзади
Рис. 16.
Верхняя монтажная панель
Рис. 17.
Нижняя панель. Вентиляционные отверстия
Рис. 18.
Расположение деталей блока питания. Вид сверху
Рис. 19.
Расположение деталей блока питания. Вид сбоку
Рис. 20.
Внутренние монтажные панели
Рис.
21.
Монтажная панель усилительной части
Рис. 22.
Перегородка
Рис. 23.
Монтажная панель накального трансформатора
Рис. 24.
Монтажная панель выпрямителя
1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.3, 3.5, 4, 4.1, 4.2, 4.5, 5.0, 5.5, 6, 6.5, 7, 7.5, 8, 8.5, 9, 9.5, 10, 10.5, 11, 12, 12.5, 13
Например: #4–40 1/4″.
Первая цифра – номер, соответствующий диаметру винта (диаметр = «#» х 0.013″ + 0.060″). Вторая цифра – шаг витка резьбы (количество витков резьбы на дюйм): 25.4 / 40 витков = 0.635. Третья цифра – длина винта: 1/4″ = 6.35 мм.
Некоторые соответствия номера винта и его диаметра приведены в таблице.
| № винта | диаметр (дюйм) | диаметр (мм) |
| #0 | 0. 0600″ | 1.5240 мм |
| #1 | 0.0730″ | 1.8542 мм |
| #2 | 0.0860″ | 2.1844 мм |
| #3 | 0.0990″ | 2.5146 мм |
| #4 | 0.1120″ | 2.8448 мм |
| #5 | 0.1250″ | 3.1750 мм |
| #6 | 0.1380″ | 3.5052 мм |
| #8 | 0.1640″ | 4.1656 мм |
| #10 | 0.1900″ | 4.8260 мм |
| #12 | 0.2160″ | 5.4864 мм |
Таблица 1.
Некоторые соответствия номера винта и его диаметра
| American Wire Gauge (AWG) | Диаметр (дюймы) | Диаметр (мм) | Площадь сечения (мм2) |
| 0000 | 0.46 | 11.68 | 107.16 |
| 000 | 0.4096 | 10.40 | 84.97 |
| 00 | 0.3648 | 9.27 | 67.40 |
| 0 | 0. 3249 | 8.25 | 53.46 |
| 1 | 0.2893 | 7.35 | 42.39 |
| 2 | 0.2576 | 6.54 | 33.61 |
| 3 | 0.2294 | 5.83 | 26.65 |
| 4 | 0.2043 | 5.19 | 21.14 |
| 5 | 0.1819 | 4.62 | 16.76 |
| 6 | 0.162 | 4.11 | 13.29 |
| 7 | 0.1443 | 3.67 | 10.55 |
| 8 | 0.1285 | 3.26 | 8.36 |
| 9 | 0.1144 | 2.91 | 6.63 |
| 10 | 0.1019 | 2.59 | 5.26 |
| 11 | 0.0907 | 2.30 | 4.17 |
| 12 | 0.0808 | 2.05 | 3.31 |
| 13 | 0.072 | 1.83 | 2.63 |
| 14 | 0.0641 | 1.63 | 2.08 |
| 15 | 0.0571 | 1.45 | 1.65 |
| 16 | 0.0508 | 1.29 | 1. 31 |
| 17 | 0.0453 | 1.15 | 1.04 |
| 18 | 0.0403 | 1.02 | 0.82 |
| 19 | 0.0359 | 0.91 | 0.65 |
| 20 | 0.032 | 0.81 | 0.52 |
| 21 | 0.0285 | 0.72 | 0.41 |
| 22 | 0.0254 | 0.65 | 0.33 |
| 23 | 0.0226 | 0.57 | 0.26 |
| 24 | 0.0201 | 0.51 | 0.20 |
| 25 | 0.0179 | 0.45 | 0.16 |
| 26 | 0.0159 | 0.40 | 0.13 |
Таблица 2.
Соответствие американской и европейской записи диаметра провода
Автор: Дмитрий Нижегородов ([email protected]). Другие мои проекты и статьи
1. КраткоПри небольшом воображении стереофонический однотактный ламповый усилитель может быть подключен как параллельный SE (также известный как PSE), двухтактный (также известный как PP) и каскадный несимметричный с отдельной регулировкой усиления и либо нечетным, либо четным гармоническим ароматом. Последний может быть хорошим тон-генератором для домашней/студийной электрогитарной студии, а также идеей для электрогитарного усилителя с интересными регуляторами тембра и красочным дисторшном. Маловаттные усилители особенно подходят, потому что при малой громкости можно получить изогнутый трубчатый зубец.2. ПСЕ и ПП от Стерео КОМПЛЕКТАРассмотрим простой двухкаскадный стереоусилитель SET без обратной связи, аналогичный Decware Zen [1], или усилители, описанные в [2] или [3] на моем сайте. ниже мы объясняем варианты в некоторых деталях 3. Стерео SE или моно PSEМостовое соединение в режиме моно PSE может быть выполнено с параллельным или последовательным подключением OPT. Независимо от того, какой из них используется, необходимо убедиться, что оба канала выдают одинаковый выходной сигнал. Один из «творческих» способов сделать это — сбалансировать их мостом. детали/варианты уточняются.4. Моно ППРисунок описывает основную идею. Он имеет множество вариаций. Среди комплектов на базе EL84/6BQ5/6p14p большинство аудиоусилителей No-nfb работают в триодном режиме, большинство гитарных усилителей и домашних усилителей NFB работают в пентодном режиме. То же самое можно сказать и об усилителях 6ГВ8/6Ф5П [2]. Очень легко установить переключатель триод/пентод, что повысит универсальность вашего усилителя. Еще один полезный мод — катодный отвод драйвера, см. рисунок. С их помощью усилитель PP может быть выполнен либо в режиме триода No-NFB, либо в режиме пентода NFB. Последний будет доставлять меньшие нечетные гармоники. Величина NFB и степень симметрии усилителя PP легко регулируются регуляторами громкости. В отличие от традиционных усилителей PP, где выходные каскады используют один OPT, здесь мы используем два отдельных SE OPT, и, следовательно, нет необходимости балансировать половинки. Имея свободу микширования любого количества инвертированного сигнала, можно получить множество интересных ароматов.5. PP/PSE на основе топологии Mullard PP.Расположение драйверов в топологии так называемого 5-лампового усилителя PP «Mullard» [5] допускает очень интересную, на мой взгляд, возможность иметь усилитель PP или PSE с переключателем. Обратную связь, обход и т.п. можно включать отдельно или не включать вовсе. В схеме используются 2 выходных трансформатора SE [6].6. Идеи для электрогитарыСтереоусилитель SET может быть использован для создания ряда интересных тембров для электрогитариста. Нагрузка на левый канал — фиктивная нагрузка 8 Ом. Это может быть простой резистор или сложная фиктивная нагрузка с индуктивной составляющей. Еще интереснее использовать драйвер и выполнять акустическое микширование/сопоставление сигналов от первого и второго каскадов. Драйверы могут быть как синфазными, так и противофазными, что в сочетании с переключением фазы правого канала и 3 регуляторами громкости обеспечивает бесконечные вариации тона. ; вот фактическая конфигурация, которую я использовал. Коробка усиления Daphon 9V микроампер. 6.1 Обсуждение, дополнительные вариантыБолее продвинутые конфигурации включают регулировку смещения трубки.Резисторы стопора сетки должны быть довольно большими. 7. Каталожные номера[1] www.decware.com/tubes.htm[2] 6f5p-set.htm [3] 6p14p-set.sxml [4] http://www.amptone.com/ Автор: Дмитрий Нижегородов ([email protected]). Другие мои проекты и статьи |
Мостовой выпрямитель
Мостовой выпрямитель используется для выпрямления переменного тока от трансформатора с одной обмоткой (т. е. без центрального отвода)
или всякий раз, когда вам нужно направить переменный ток в одном направлении.
В пост. тока = 1,4 Вэфф.
Однако при полной нагрузке это обычно составляет примерно:
В пост. тока = 1,3 Вэфф.
Разница связана с тем, что форма волны переменного тока несколько деформируется при большой нагрузке (пики обрезаются).
Более того, напряжение трансформатора переменного тока (Vrms) будет и проседать по мере увеличения тока нагрузки.
Как правило, при небольшой нагрузке напряжение трансформатора будет на 5–10 % выше «рекламируемого» значения.
Только при полной нагрузке напряжение трансформатора переменного тока падает до заявленного значения.
Например, если вы покупаете трансформатор, рассчитанный на «300 В переменного тока 200 мА», вы можете ожидать, что он будет производить от 315 В до 330 В переменного тока при небольшой нагрузке.
После выпрямления это создаст постоянное напряжение где-то между:
1,4 315 Вэфф = 441 В пост. тока, до 1,4 330 Вэфф = 462 В пост.
Если вам нужна более высокая точность, вам нужно вручную измерить напряжение трансформатора без нагрузки.
или получить информацию от производителя (почему-то они не указывают напряжения без нагрузки в техпаспортах).
Однако при низком напряжении питания (скажем, для нагревателей постоянного тока) падение напряжения на диоде представляет собой значительную потерю, и его следует учитывать.Не забудьте добавить предохранители!
Требуемые номиналы диодов
Диоды в мостовом выпрямителе должны иметь средний номинальный прямой ток, превышающий максимальный постоянный ток нагрузки в вашей цепи.
Популярный 1N4007 рассчитан на 1 ампер, что намного больше, чем максимальный ток HT в любом гитарном усилителе.
Однако для чего-то вроде источника питания постоянного тока, вероятно, потребуются более мощные диоды.
Диоды также имеют номинальные значения пикового и импульсного тока, но вам не нужно об этом беспокоиться, так как они всегда значительно превышают то, что вам нужно.
при условии, что средний текущий рейтинг соответствует работе.
Диоды также должны иметь номинал обратного повторяющегося максимума (Vrrm), превышающий пиковое напряжение переменного тока
(это может быть названо пиковым обратным напряжением (PIV) в старых таблицах данных).
Пиковое напряжение переменного тока равно 1,4 В (среднеквадратичное значение).
Популярный 1N4007 рассчитан на 1000 В.
Это соответствует напряжению переменного тока 1000 В/1,4 = 714 В (среднеквадратичное значение).
Тем не менее, мы должны убрать 10%, чтобы учесть изменение сетевого напряжения,
и уменьшите еще 10%, чтобы учесть высокое напряжение трансформатора при незначительной нагрузке.
Следовательно, мы не можем использовать 1N4007, если (рекламируемое) напряжение трансформатора превышает 580 В (действующее значение).
К счастью, таких высоких напряжений в гитарных усилителях не встретишь.
Иначе обстоит дело с двухфазным выпрямителем (см. далее).
Гибридный мостовой выпрямитель
Обычные двухполупериодные вентильные выпрямители нельзя использовать в качестве моста, поскольку они имеют один общий катод.
Однако вы можете легко использовать пару кремниевых диодов для завершения моста.
При легкой нагрузке выходное постоянное напряжение снова будет равно:
В пост.
тока = 1,4 Вэфф.
Однако при большей нагрузке вы потеряете намного больше напряжения на диодах ламп. В грубом приближении при полной нагрузке выходное напряжение постоянного тока обычно в 1-1,2 раза превышает заявленное напряжение трансформатора. Вы можете прочитать о более точном прогнозировании напряжения здесь.
Ламповые выпрямители не могут работать с такими высокими уровнями тока, как кремниевые диоды. Например, GZ34 рассчитан всего на 250 мА в среднем. Ламповые выпрямители иногда также нуждаются в токоограничивающих сопротивлениях, чтобы защитить их (см. ниже) от чрезмерных пульсаций и импульсных токов. В гибридном мосту (гибриде?) вам нужен только один такой резистор, так как он является общим для обоих ламповых диодов.
Двухфазный выпрямитель
Двухфазный выпрямитель используется с трансформатором с отводом от середины.
На самом деле это пара однополупериодных выпрямителей, каждый из которых питает одну и ту же нагрузку.
В любой момент один диод горит, а другой выключен.
(Начинающие иногда называют двухфазный выпрямитель «двухполупериодным выпрямителем».
Это не верно. Мостовой выпрямитель также тип двухполупериодного выпрямителя. Есть и другие.)
В винтажных источниках питания использовались двухфазные выпрямители, поскольку для этого требуется всего два диода, которые могут находиться в одном флаконе.
Это также означает, что клапану выпрямителя требуется только один источник питания нагревателя.
В подавляющем большинстве ламповых гитарных усилителей по-прежнему используются двухфазные выпрямители, даже если в них используются твердотельные диоды.
Это отчасти исторически сложилось, а отчасти потому, что трансформатор с центральным отводом позволяет легко генерировать отрицательное смещение.
Два двухполупериодных выпрямителя, ориентированных в противоположных направлениях, создают биполярное питание (положительный и отрицательный постоянный ток).
Это часто встречается в твердотельных усилителях.
Внешне это выглядит как мостовой выпрямитель (и вы действительно можете использовать диодный пакет мостового выпрямителя),
но лучше всего рассматривать его как пару двухфазных выпрямителей.
Для двухфазного выпрямителя действуют те же основные принципы, что и для мостового выпрямителя. При малой нагрузке выходное напряжение постоянного тока будет равно:
В постоянного тока = 1,4 В (среднеквадратичное значение)
При полной нагрузке это значение обычно составляет примерно:
В пост. тока = 1,3 Вэфф.
Помните, что напряжение трансформатора также будет падать на 5–10 % между холостым ходом и полной нагрузкой.
Требуемые номиналы диодов
Диоды в двухфазном выпрямителе должны иметь средний номинальный прямой ток, который комфортно превышает максимальный постоянный ток нагрузки в вашей цепи.
Это не должно быть проблемой для современных кремниевых диодов.
Опять же, вам не нужно беспокоиться о номинальных значениях пикового и импульсного тока, при условии, что средний номинальный ток достаточен для работы.
Диоды также должны иметь номинал обратного повторяющегося максимума (Vrrm), превышающий размах переменного напряжения (измеряется от одного конца до центрального отвода),
в два раза больше, чем требуется для мостового выпрямителя.
Это равно 2,8 Vrms.
1N4007 рассчитан на 1000 В.
Это соответствует напряжению переменного тока 1000 В/2,8 = 357 В (среднеквадратичное значение).
Скиньте 10 %, чтобы учесть изменение сетевого напряжения, плюс еще 10 % для регулирования трансформатора.
и у нас осталось около 290Vrms.
Другими словами, мы не должны использовать 1N4007 ни с чем, кроме 29.Трансформатор 0-0-290В.
Что делать, если напряжение трансформатора выше этого?
Лучший вариант — купить диоды с более высоким номинальным напряжением, но они не так распространены, как 1N4007.
Классической альтернативой является использование двух или более диодов последовательно, чтобы они разделяли нагрузку.
Однако мы должны убедиться, что напряжение распределяется (хотя бы примерно) поровну.
Это можно сделать, добавив конденсатор емкостью от 10 нФ до 100 нФ параллельно каждому диоду.
В качестве альтернативы можно использовать резисторы с высоким номиналом, но гораздо проще найти керамические конденсаторы с номиналом 1 кВ, чем резисторы с номиналом 1 кВ.
Выпрямители клапанов
Обычные вентильные выпрямители содержат два диода с общим катодом (и нагревателем) в одном флаконе.
В паспортах вентильных выпрямителей обычно указано максимальное среднеквадратичное значение напряжения трансформатора , которое вентиль может выдержать в обычной двухфазной цепи выпрямителя.
вместо того, чтобы указывать пределы пиковых значений, как в современных таблицах данных.
В техническом паспорте GZ34 указано 550-0-550Vrms (хотя лично я бы не стал доверять бутылке современного производства, чтобы справиться с этим).
В техническом паспорте также будет указан максимальный средний постоянный ток, с которым может работать клапан.
Для GZ34 это 250 мА для выпрямителя с конденсаторным входом при напряжениях трансформатора до 450-0-450 В, но предел снижается для более высоких напряжений трансформатора.
Предел выше для входных цепей с дросселем, но гитарные усилители не используют их, так что вам не о чем беспокоиться.
Большинству вентильных выпрямителей также требуется собственный источник питания нагревателя.
EZ81 является заметным исключением.
В дополнение к максимальному напряжению переменного тока и номинальным значениям постоянного тока вентильные выпрямители имеют два других номинальных значения, которые необходимо соблюдать: максимально допустимая емкость резервуара и минимальное токоограничивающее сопротивление. Эти два предела взаимосвязаны и служат для удержания пикового пульсирующего тока ниже определенного (неустановленного) уровня. Чем больше емкость резервуара, тем большее ограничивающее сопротивление вам необходимо. В спецификации GZ34 указана максимальная емкость 60 мкФ, хотя теоретически вы можете превысить ее, если пропорционально увеличите ограничивающее сопротивление. Однако это влечет за собой дополнительные потери напряжения и потери тепла, поэтому производитель предполагает, что никто не захочет этого делать. 92 + любое дополнительное сопротивление
Где:
Rpri – сопротивление первичной обмотки трансформатора постоянному току;
Rsec — сопротивление постоянному току одной половины вторичной обмотки трансформатора, т.
е. измеренное от одного конца до центрального ответвления;
Vpri – первичное (т.е. сетевое) напряжение;
Всек — это половина вторичного напряжения, т. е. измеренное от одного конца до центрального ответвления.
В техническом паспорте представлены таблица или графики, показывающие минимальное предельное сопротивление, необходимое для данного применения. Если трансформатор сам по себе не имеет достаточного сопротивления для удовлетворения этого требования, вам необходимо восполнить дефицит, добавив резисторы последовательно с каждым анодом. Эти резисторы должны иметь номинальную мощность, которая комфортно превышает: 92 Р
В качестве альтернативы вы можете использовать один резистор (с удвоенной номинальной мощностью) последовательно с катодом.
Вентильные выпрямители имеют очень высокое внутреннее сопротивление.
Это приводит к значительной потере напряжения, которая увеличивается с увеличением тока нагрузки, что приводит к «просадке» напряжения питания во время громких пассажей.
Вкратце 