Отправлено: 28.05.11 21:05. Заголовок: Расчёт выходного двухтактного лампового каскада

Изначально тема посвящалась расчёту выходного каскада на многосеточных лампах в режиме с отсечкой тока (класса АВ).
По мере углубления в тему стало очевидным, что есть много общего в расчётах выходных каскадов на триодах и тетро-пентодах, с отсечкой анодного тока и без. Поэтому, я решил переименовать тему, обобщив в ней расчёты любых двухтактных ламповых каскадов, имеющих один выходной трансформатор на канал. Пример: расчёт двухтактного каскада на 6П14П с отсечкой тока (класс АВ).



Уважаемые участники и просто читающие тему.
С первой страницы и по начало третьей я заблуждался в методе расчёта РР-каскада. Чтобы не тратить время зря, начинайте читать хотя бы с третьей. Благодарю Пермяк и AlexR за указания на мои ошибки и за верную метОду.
График в топике принадлежит руке Пермяка и абсолютно верен.

 Отправлено: 27.06.11 07:00. Заголовок: AlexR пишет: Лампы ..

AlexR пишет:

цитата:

Лампы в классе "АВ" работают не совсем поочерёдно и запирания лампы одного плеча (отсечки тока) нет.

Пока Пермяк немного занят, хотелось бы поднять архив ветки .
Александр, не подумайте, что я такой злопамятный реваншист , но шероховатости нужно зачищать .
Посетив, по ссылкам статьи Пермяк, просветителей Лэнди и Войшвилло, хочу опротестовать Вашу цитируемую выше фразу. Тот режим, который Вы описываете, всё же, является классом А. По памяти из Лэнди: "Граничным режимом класса А есть тот, при котором спадание до нуля мгновенного значения анодного тОка первой лампы соответствует моменту, когда мгновенный анодный ток второй лампы достигает максимального значения". Конец приблизительной цитаты.
То есть, если во время работы РР каскада нет такого положения, чтобы мгновенный анодный ток уменьшался до нуля (естественно, исключая режим клиппинга), то это заведомо класс А.
Я уже написАл Пермяк, что не буду больше смеяться, если где- нибудь прочитаю, что к-либо устройство работает в чистом классе А . Оказывается, вариантов класса А, для двухтактных каскадов, множество. Ну, а под чистым классом А, следует думать, подразумевается тот, который здесь выше описывал я-симметричный в каждом плече от рабочей точки до эксремумов, Imax и Imin.

 Отправлено: 28.06.11 10:59. Заголовок: majordom22 пишет: Т..

majordom22 пишет:

цитата:

То есть, если во время работы РР каскада нет такого положения, чтобы мгновенный анодный ток уменьшался до нуля (естественно, исключая режим клиппинга), то это заведомо класс А.

К процитированному хочу добавить, что явление снижения анодного тока до нуля
в старой литературе называется отсечкой тока.
Наличие отсечки характерно появлением на ВЧ специфических искажений, во
избежание которых выходной трансформатор должен иметь малую индуктивность
рассеяния Ls.
(В аттаче: автор книги называет режим АВ просто как В).



Но не всё так печально.
На рис. в первом посте этой темы топикстартер изобразил две (цветных) линии,
показывающих изменение тока анода в режиме АВ:
- прямая АВ, своим продолжением упирается в точку 395 В на оси напряжений. Так
рисуют линию тока упрощённо, для расчёта. При этом кажется, что вот она -
отсечка!, нехорошо.
- кривая ABF, показывающая истинный ход изменения тока в плече двухтакта. Мы
видим, что лампа так просто, внезапно, не запирается, точка F находится гораздо
правее, и отсечка происходит только при максимальной амплитуде сигнала.

Расчёт каскада РР-АВ можно вести разными методами, но помнить, как выглядит
кривая анодного тока плеча, желательно всегда.

 Отправлено: 28.06.11 20:47. Заголовок: Пермяк пишет: автор..

Пермяк пишет:

цитата:

автор книги называет режим АВ просто как В

Всё время удивляюсь нашим просветителям: определить самый популярный в мире и камней и вакуума, класс АВ, как "промежуточный" и "переходной" !

 Отправлено: 02.07.11 17:59. Заголовок: Не надо подтрунивать..

Не надо подтрунивать над просветителями!
Надо окунуться мысленно в ту эпоху.
Вторая половина 50-х гг. Страна только-только очухалась после Войны.
Окрепла экономика. Лозунг: обогнать Америку! Потребовалось огромное
количество специалистов, открываются новые ВУЗы, массово.
Появляется новая электроника - полупроводники. Талантливая и амбициозная
молодёжь рвётся в эту перспективнейшую отрасль. Сокращается количество
учебных часов, отведённых под теорию ламп.
Ещё успел Хвиливицкий выпустить в 1958г. свою книгу, где привёл "двухэтажный"
график. Но уже в 1959 Войшвилло не предлагает рассмотрение составного графика
двухтакта, хотя "прозрачно намекает".
А в 1965 в книге Цыкина не делается и этих намёков. Всё идёт в сокращённом
изложении. В учебниках преобладает минимальная достаточность. Даже оба класса
АВ и В в книгах классиков объедининены в один - В. Хорошо хоть, что для расчёта
этого класса они не предлагают метод "через однотакт", хотя у некоторых тогдашних
авторов встречается уже и такое (например: Эйленкриг, книги про модуляторы).

Для нас лампы - экзотическое хобби. Мы - радиолюбители, всего лишь. Не нам судить
классиков. Нам бы хоть немногое усвоить из их трудов.
Но и эта потребность слабо просматривается на форумах, т.к. у нас всегда "цайт-нот".
ИМХО.

 Отправлено: 03.07.11 21:49. Заголовок: Пермяк пишет: Нам ..

Пермяк пишет:

цитата:

Нам бы хоть немногое усвоить из их трудов.

Присоединяюсь. В пику к "велосипедоизобретателям". Кто не изучил Цыкина, Войшвилло, Хвиливицкого, Кризе, тому делать в электронной звукотехнике нечего.
И, конечно, справочник Лэнди (у нас издан в 1961, в США в 1957 г.). Энциклопедия, одно слово. Я его увидел в 1963 г. Был поражён.
Виталий, ты у нас Главный Топикстартёр. Что думаещь о выходных каскадах с катодной трансформаторной ОС. Они основа PPP цирклотрон (мне больше нравится термин <циклотрон>, так-то солиднее).
Есть интересная статья: Е. Карпов. Мощный драйвер (http://www.next-tube.com/).
С ув., СП.

 Отправлено: 11.07.11 01:28. Заголовок: Обещанное

Уважаемые участники, вашему вниманию предлагается статья Пермяк "От однотакта к двухтакту" в законченном виде.

http://valvelab.pochta.ru/1wave_2wave.htm

Вопросы можно задавать в этой теме.

 Отправлено: 11.07.11 02:55. Заголовок: Из моего общения.

Я спросил Пермяк, для чего нужно знать среднее значение тока анода?
Ответ: для расчёта сечения провода первички ТВЗ.
В этой связи, хотел бы спросить: Леонид, а как можно, к примеру, в каскаде режима АВ, вычислить максимальную рассеиваемую мощность на аноде одной выходной лампы? В этом случае максимальный средний ток, ведь, не пригодится? Я помню, что наиневыгоднейший режим по рассеиванию тепла происходит при, примерно, 75% от максимальной выходной мощности. Как узнать, что этот параметр не будет превышен при, например, синусоидальном сигнале? С уважением, Виталий.

 Отправлено: 11.07.11 06:10. Заголовок: Среднее значение ток..

Среднее значение тока определяет потребляемую и рассеиваемую мощность.
Сечение провода определяет активные сопротивления обмоток и, соответственно, кпд трансформатора.
С ув., СП.

 Отправлено: 11.07.11 11:02. Заголовок: Уважаемые коллеги! Ц..

Уважаемые коллеги!
Целью моих упомянутых выше статей было ознакомить участников
с МЕТОДОМ АНАЛИЗА работы двухтакта. Чтобы не увеличивать и без
того большой объём этих статей, я не приводил в них методики расчётов
двухтактов, показал расчёты только основных их параметров.

Методы расчёта РР-АВ очень хорошо изложены в книгах Цыкина, вполне
на достаточном для практических целей уровне.

Коллега illarionovsp совершенно прав в том, что выбор сечения
проводов обмоток производится по заданному значению кпд трансформатора.
Как правило, в АВ1 сечение провода, выбранное из «нормального» кпд,
заведомо обеспечивает и допустимую плотность тока в обмотке.
Но, во-первых, существует большое разнообразие вариантов РР – от «чистого
хайэндного» режима класса А до АВ, близкого к теоретическому В.
При очень разном токе покоя, который тоже протекает через первичку, хотя и
не передаётся в нагрузку. Поэтому проверка на плотность тока в проводе по
среднему и среднеквадратичному значениям тока анода также должна входить
в расчёт.
Во-вторых, участники часто задают вопрос о применении УЖЕ ГОТОВОГО
выходника, промышленного или самодельного, на пригодность в применении
в какой-либо схеме. И им неважно, какой получится кпд транса – лишь бы
усилитель работал!

to majordom22
В диапазоне мощностей до 100 Вт в классе АВ1 с реальными токами покоя
можно воспользоваться следующими расчётными формулами как для триодов,
так и для пентодов:

Ра.расс = Ра.потр. – Р~a
Ра.потр = Uao * Iа.ср
Р~a = 0,25*(Iam^2)*Raп

где:
Ра.расс – мощность, рассеиваемая анодом лампы;
Ра.потр - мощность, потребляемая анодной цепью лампы;
P~a - мощность сигнала, развиваемая анодной цепью плеча.

При бОльших мощностях, и при малом токе покоя, расчёт для пентодов
производится несколько иначе.

 Отправлено: 11.07.11 16:21. Заголовок: Пермяк пишет: Ра.ра..

Пермяк пишет:

цитата:

Ра.расс = Ра.потр. – Р~a Ра.потр = Uao * Iа.ср Р~a = 0,25*(Iam^2)*Raп

По правилам общения на форумах запрещено дважды задавать один и тот же вопрос. Как там сказано: "Если Вам не ответили, то либо человек не знает ответа, либо, просто по каким - либо причинам не желает отвечать". Но, поскольку у нас ситуация иная, то, как школьник с задней парты, думаю, имею право на ещё одну попытку
Леонид, то, что я процитировал из Вашего поста, конечно же, совершенно правильно. Я бы сказал, истинно . Но, помилуйте, во- первых, я не об этом спрашивал, во- вторых, цитируемые формулы до того общи, что для их вывода достаточно здравого смысла, и они не требуют специальных знаний. Так можно описать КПД любого процесса на планете, и далеко за её пределами . Давайте я более конкретно повторю свой вопрос: будьте добры, подскажите, как рассчитать среднюю тепловую мощность (не мгновенную), выделяемую на аноде одной из ламп в двухтактном каскаде класса АВ1 в самом напряжённом, по рассеиваемой мощности, режиме, и объясните, какой из режимов, по величине выходной мощности (в процентах от максимальной) является самым напряжённым для такого каскада. Заранее спасибо.

 Отправлено: 11.07.11 17:30. Заголовок: Про мощность, как-то..

Про мощность, как-то так. Есть мгновенная рассеиваемая мощность. Есть вероятность нахождения лампы в этом режиме. Вот тут начинаются сложности. Если на входе синус и нет ОС, то нет и проблем. Не хочется интегрировать аналитически, интегрируем численно. Разбиваем период на равные по времени участки. По входу наносим напряжения. Берём рассеиваемую мощность по участкам. Суммируем, делим на кол-во участков. Если серьёзная ОС, на входе уже не синус. На выходе синус. Т.е. делаем тоже самое, но по выходу.
А на реальном сигнале? Говорят, средняя мощность равна 1/3 от максимальной выходной. Тогда рассчитываем мощность под полным сигналом и мощность покоя. Средняя равна Pср=(2*Pпок+Pмакс)/3.
Кому не лень, пусть считает. Счетоводы. "Контора пишет" (О. Бендер).
С ув., СП.
ЗЫ. "Будя процевать, чи ни". У нас всё "будя". ТНы без переделки в SE УНЧ работают...

 Отправлено: 11.07.11 18:24. Заголовок: illarionovsp пишет: ..

illarionovsp пишет:

цитата:

Разбиваем период на равные по времени участки

И ещё:

цитата:

Средняя равна Pср=(2*Pпок+Pмакс)/3

Насколько я понял, Сергей Павлович, Вы предлагаете любознательным, типа меня описанным образом просчитать значения Рср для множества значений выходных амплитуд? То есть, спасение утопающих... . А нет, разве, конкретной информации в теории, чтобы не придумывать так часто упоминаемый Вами велик ?

 Отправлено: 11.07.11 19:03. Заголовок: majordom22 пишет: Д..

majordom22 пишет:

цитата:

Давайте я более конкретно повторю свой вопрос: будьте добры, подскажите, как рассчитать среднюю тепловую мощность (не мгновенную), выделяемую на аноде одной из ламп в двухтактном каскаде класса АВ1 в самом напряжённом, по рассеиваемой мощности, режиме, и объясните, какой из режимов, по величине выходной мощности (в процентах от максимальной) является самым напряжённым для такого каскада. Заранее спасибо.

Я разве где-то указал, что считаю мгновенную мощность? через среднее-то значение тока?
Приведённые формулы точно отвечают на Ваш ПОВТОРНЫЙ вопрос.
Не понимаю. что Вы называете самым напряжённым режимом? По току, по напряжению, по мощности (какой - потребляемой, рассеиваемой?) Такого термина в звукоусилении не существует.
И о каких режимах Вы спрашиваете? Вам вольты-амперы в цифрах нужны или Вы говорите о режимах классов А и В ?
"В прцентах от максимальной " - тоже для меня загадочная фраза, причём здесь проценты, мы не банкиры.

Рассеиваемая на электроде мощность – это тепловые потери.
Согласно Джоулю-Ленцу, количество тепловой энергии, выделившееся
в проводнике при прохождении тока, равно
Q=(I^2)*R*t = P*t ( ватт*сек = джоули)
где t – время прохождения тока.
Отсюда ясно, что если t относительно малО, то и тепла выделится мало,
даже если Р будет превышать допустимую СРЕДНЮЮ мощность, заданную
в паспорте на лампу.

В режиме АВ с малым током покоя нагрузочная прямая MQ (как и кривая МAN)
может быть расположена с солидным заходом за пределы, ограниченные
гиперболой допустимой мощности анода, и средняя рассеиваемая мощность
на аноде не будет превышена, т.к. значительную часть периода лампа будет
либо закрыта полностью, либо ток через неё будет очень мал.

Т.е. время прохождения тока t в случае глубокого режима АВ уменьшено.
Вот здесь я на примере из цыкинской книги давал рисунок к подобному вопросу.
http://audioportal.su/showpost.php?p=316887&postcount=128

 Отправлено: 11.07.11 20:33. Заголовок: Я предлагаю посчитат..

Я предлагаю посчитать две точки. Режим максимального (линейного) сигнала и режим покоя. Далее по формуле (которая на 3 делит).
Леонид привёл формулу "всех времён" Ррасс=Рпотр-Рвых. Отсюда, например, вывод. В классе А когда нет сигнала, лампа рассеивает больше, чем под сигналом. Принцип тунеядца: Чем меньше работаешь, тем больше жрёшь.
Про "банкирскую контору". Берём 14 Вт лампу, вгоняем в неё 30 Вт. И "она работает безропотно...".
Какой же смысл сверхточных расчётов?
С ув., СП.

 Отправлено: 11.07.11 21:29. Заголовок: illarionovsp пишет..

illarionovsp пишет:

цитата:

Какой же смысл сверхточных расчётов?

Вполне понимаю Вашу слабость к упрощённо-примитивным формулам.
Ни на чём не настаиваю.
Но мне кажется, что это именно Вы на предыдущей странице советовали участникам изучать книги...

 Отправлено: 12.07.11 00:58. Заголовок: Всё-таки картинки зд..

Всё-таки картинки здесь не будут лишними.

 Отправлено: 12.07.11 01:02. Заголовок: Пермяк пишет: карт..

Пермяк пишет:

цитата:

картинки здесь не будут лишними.

Здорово. Не встречал такого наглядного графика. Но, хочу прокомментировать. Если у триодного выходного каскада класса АВ (В) рассеиваемая на аноде мощность растёт пропорционально увеличению амплитуды сигнала, то, как у пенодного РР каскада, так и у транзисторных схем класса АВ (В) есть точка, где выделение тепла максимально. Параметр кси, показывает, какую часть от анодного напряжения составляет амплитуда конкретного выходного сигнала. При кси=0.637 выделение тепла максимально. Как уменьшение амплитуды на выходе (входе), так и увеличение, ведут к менее напряжённому по теплу режиму.

 Отправлено: 12.07.11 09:15. Заголовок: Вот ещё разыскал у с..

Вот ещё разыскал у себя в архиве график из книги.
Здесь отражена связь между мощностями в классе АВ,
при наличии тока покоя и рассеиваемой в режиме покоя
мощности Р'o.пок.
Величины, обозначенные штрихом, относятся к одному
плечу двухтакта. Так было принято у ряда авторов.

 Отправлено: 12.07.11 22:24. Заголовок: Виталий, я не про уп..

Виталий, я не про упрощённо-примитивные расчёты, а про правильные и не правильные. В последнем графике Леонида на начальном участке есть полочка. Она может быть как с повышением, так и с понижением (по Ра). Ничтожным. Будем считать её плоской, Вот я о чём.
С ув., СП.

 Отправлено: 12.07.11 22:44. Заголовок: illarionovsp Сергей ..

illarionovsp Сергей Павлович, всё понял. Это участок, где каскад работает в классе А, поэтому рассеиваемое тепло в целом за период не зависит от сигнала.