Отправлено: 11.12.16 23:17. Заголовок: Активное сопротивление первички (r1) выходника.

Хочется узнать ответы на некоторые вопросы о уменьшенных размерах ТВЗ...
Вот задумал сваять малыша, на 6П43П.
Прикидываю, просчитываю. При Ri в триоде 1000 Ом, для того, чтобы получить Rвыходное меньше 1 Ома, габарит ТВЗ получается близким к ОСМ-0,16. Активное первички около 100 Ом.
Реально буду делать на ОСМ 63 ватта. Ra - 5кОм. Активное первички будет больше, но меньше 250 Ом (5% от Ra). Выходное тоже получится больше, но моя акустика это принимает. Также и индуктивность первички будет меньше, чем на ОСМ-0,16.

Но, мне некоторые "именитые" (не здесь) говорят, что напрочь потеряю низа из-за тонкого провода первички.
Провод у меня не такой уж и тонкий, 0,25 при токе примерно 50 ма.
Понимаю, что индуктивность поменьше, КПД поменьше, выходное побольше...

Но как может влиять диаметр провода первички на низа???
Насколько мне известно, что более тонкий провод обмоток, если диаметр (сечение) его больше, чем минимально необходимое по току, естественно, даст больший уровень потерь в меди.
А почему он должен "завалить" низа?

 Отправлено: 12.12.16 10:03. Заголовок: ... и всё же - от Ra..

Кузьмиччтобы полно ответить на Ваши вопросы, потребуется расписывать этакий трактатец на несколько страниц с двух- и трёхэтажными формулами...
Но ладно, вот для затравки сюжета:

Вы пишете:

цитата:

Но как может влиять диаметр первички на низа??? ... почему он должен "завалить" низа?

Так-таки и "валить"? :) Вот формула минимально допустимой индуктивности первички:

Формулы 1, 2


где
r'₂ = r₂*Ктр² -приведённое к первичке акт.сопр. вторички:
R'₂ = R₂*Ктр² - приведённое к первичке сопр. нагрузки (динамика):

Из формул видно, что влияние r1 на величину L1 есть, но оно совсем невелико при малых значениях r1.
При переходе на сердечник меньшего габарита придётся увеличивать к-во витков, что приведёт к увеличению r1 и r2.

И ещё. Вы в топе заботитесь также и о выходном сопротивлении усилителя. Там влияние сопротивлений первички r1 и вторички r2 более существенно:

Формула 3


И ещё добавлю.
По Вашим данным:
Ri=1кОм, Ra=5кОм. Следовательно, коэфф-т "альфа"=Ra/Ri=5/1=5.
Если известны (рассчитаны, измерены) Ктр, r1, r2, то можно вычислить также и КПД трансформатора:

Формула 4


и можно вычислить Rвых по формуле Ю.Макарова:

Формула 5


где:
α -"альфа" = Ra/Ri
η_тр - КПД трансформатора.

Вот, как-то так, если вкратце.

 Отправлено: 12.12.16 15:07. Заголовок: Пермяк пишет: Вот, ..

Пермяк пишет:

цитата:

Вот, как-то так, если вкратце.

Целый ликбез И он всегда полезен.

Бесспорно, если рассчитывать на Fн = 5 - 7 Гц и Rвых = 1 Ом и менее, то ТВЗ для ламп с Ri в 1 кОм и более принимают неимоверные размеры.

 Отправлено: 14.12.16 10:45. Заголовок: Кузьмич пишет:r штри..

Кузьмич, добавлю:
1. Приведённые мной формулы взяты из книги Г.С. Цыкин, "Электронные усилители", 1965, стр. 137-138.

2. На сайте Дмитрия U.L.F. есть моя статья с пояснениями:
https://goo.gl/VGnMst

 Отправлено: 20.12.16 11:29. Заголовок: Кузьмич, а Ваш вопро..

Немного истории.
Когда Ю.Макаров приступил к изложению на АП своей методики расчёта ТВЗ, народ увидел для себя много неожиданного. Например, один весьма грамотный аудиопорталец, удивился, что расчёт ТВЗ надо начинать... с КПД!?
Обычно считалось: да плевать нам на этот КПД, подумаешь, потеряем немного вых. мощности, мы в хайэнде за мощностью не гоняемся!
При этом забывали, что от КПД зависит Rвых оконечного каскада усилителя, и соответственно - коэфф. демпфирования динамика!

Кузьмич, давайте рассмотрим Ваш пример.
Лампа имеет Ri=1000 Ом,
Величину альфа обычно получают из расчёта лампового каскада, или берут по рекомендациям, до расчёта выходника.
Вы выбрали Ra= 5000 Ом, тогда
альфа=Ra/Ri=5000/1000=5.

Итак, к расчёту выходника приступим с выбора его КПД.
Используем для этого формулу Ю.Макарова для Rвых, приаедённую в моём посте 4333 (формула 5)
Формула на взгляд сложновата, чтобы умозрительно оценить влияние входящих в неё величин, но я для удобства построил по ней график зависимости Rвых от КПД трансформатора.
График построен при альфа=5 и Rн=4 Ом.



Выбираем на гориз. оси величину КПД и смотрим, какое Rвых можно получить при данном КПД.

А далее - переходим к вычислению акт. сопротивлений первички и вторички, но об этом - чуть позже, если потребуется.

 Отправлено: 20.12.16 18:56. Заголовок: Пермяк пишет: А дал..

Пермяк пишет:

цитата:

А далее - переходим к вычислению акт. сопротивлений первички и вторички, но об этом - чуть позже, если потребуется.

Хорошо! Только: ТВЗ на ОСМ 63 ватта пока отложу, т.к. приобрёл пару готовых ТВЗ близких по параметрам.

Итак ТВЗ: Sст = 22 х 32 мм = 7,04 кв.см. (грязного) - чуть больше чем у ОСМ. Но объём железа чуть меньше, чем у ОСМ.
r1 = 260 Ом,
r2 = 0,3 Ом,
Ктр = 34 (измерено через сеть 220 вольт).
Ra для нагрузки 4 Ом = r1 + (4+0,3)*34² = 5230,8 Ом. Довольно близко к 5 кОм...
r1 = 260 Ом - чуть меньше 5% от Ra.
Немагнитный зазор - на ток 70 мА, должно хватить.
Кол-ва витков не известны, но ток х.х. при напряж. 224 вольта = 25 мА. Не так уж и плохо.
Трансформатор хоть и немного, но секционирован.

Итак:

Rвых = 0,3 + (1000+260)/34² = 1,38 Ом. - Не совсем уж плохо.
Кд = 4 / 1,38 = около 3.

Если пойти от обратного и посмотреть на график, то КПД получается примерно 0,9
Но посчитаем по формуле 4:

КПД = 34² * 4 / (34²*(4+0,3) + 260) = 0,88

(На ОСМ 63 ватта параметры будут предпочтительней за счёт бОльших габаритов намотки, меньших активных сопротивлений).

По измерениям методом амперметра-вольтметра индуктивность можно измерить достаточно точно следующим образом.
Подал на первичку 224v, при этом ток в первичке 0,025 А,
Полное сопротивление первички:
Z1 = 224/0,025 = 8960 ом,
Индуктивное сопротивление первички:
X_L =sqrt(8960² - 260²) = 8956 Ом.
Индуктивность первички
L1 = 3,2*0,001*8956 = 28,65 Гн

Это для частоты 50 Гц. Если для частоты 20 Гц
28,65 / 2,5 = 11,46 Гн.
А минимально необходима L1 = 1000 * 5230 / 6230*6.28*20 = 6,68 Гн.
Будем считать, что имеется небольшой запас на случай снижения проницаемости стали сердечника при подмагничивании пост. током.
Хотя, в измерительных приборах не очень-то предусматривается учёт подмагничивания и его последствий.

Других возможностей измерить индуктивность под рукой пока нет.

ЗЫ. Пока не нахожу, откуда может появиться якобы ОГРОМНЫЙ завал НЧ.

 Отправлено: 20.12.16 23:26. Заголовок: Кузьмич пишет: т.к...

Кузьмич пишет:

цитата:

Это для частоты 50 Гц. Если для частоты 20 Гц 28,65 / 2,5 = 11,46 Гн.

Такой подсчет некорректен. Железо - элемент нелинейный, подмагничивание сдвинет раб. точку индукции, а за ней изменятся проницаемость и индуктивность.

 Отправлено: 22.12.16 06:25. Заголовок: aluma пишет: так ду..

aluma, а мне думается, что в настоящее время вопрос ИЗМЕРЕНИЯ индуктивности сильно "политизирован".
Не встречал измерителей индуктивности, учитывающие влияние подмагничивания (может такие и есть, не знаю).
Исключающие активное сопротивление катушки - есть. И в учебниках не находил, что при измерении индуктивности надо учитывать подмагничивание.
Ни в коем случае не отрицаю важность индуктивности первичной обмотки ТВЗ, вкупе с другими параметрами и паразитами.
В топике поста указал, что если произвести супер-пупер расчёт ТВЗ для однотактного на 6П43П, то получаются набариты ОСМ 160 ватт.
Мне это в данном случае не нужно, нужны гораздо меньшие габариты и проверка, завалятся ли напрочь низа...

Пермяк
Попробовал посчитать требуемую индуктивность
по формулам 1, 2

Так как Rэн = 1260 * 4970,8 / (1260 + 4970,8) = 1005 Ом.
Для 20 Гц по - 3 дБ
L1 ≥ 1005 / (2*3,14*20) = 8 Гн. .

 Отправлено: 22.12.16 11:05. Заголовок: Кузьмич, из проведё..

Кузьмич, из проведённых Вами вычислений можно сделать выводы:
Акт. сопры обмоток практически ничего не добавили к Ri лампы. Поэтому и Rэн практически равно Ri, шунтирование первички лампой не ухудшилось. И всё это - благодаря альфе достаточно большой величины = 5.
Об этом, кстати, нам указывал ранее коллега ALSS.
Другой вопрос - достаточна ли будет выходная мощность при такой альфе?

Но вот измерение индуктивности L1 при наличии только амперметра-вольтметра, без подмагничивания пост. током достоверного результата не даст. А вообще-то, достаточно измерит. прибора, не обеспечивающего подмагничивания, а к нему можно изготовить несложную приставку... совсем недавно давал ссылку в другой теме:
http://hiend.borda.ru/?1-2-0-00000514-000-0-0#003.002.001.001.002

 Отправлено: 22.12.16 15:27. Заголовок: Пермяк пишет: Друго..

Пермяк пишет:

цитата:

Другой вопрос - достаточна ли будет выходная мощность при такой альфе?

Век живи, век учись - дураком помрёшь... (это я про себя )
Недавно (а надо бы было это сделать очень давно) провёл эксперимент и сделал неожиданный вывод... Усилитель, рассчитанный на нагрузку 4 Ом, "налету" переключал с 4 -х Ом на 8.
Т.е. по сути, увеличивал альфу вдвое. Акустика однотипная. И так было для меня неожиданно, уменьшения громкости звучания я не заметил. Или почти не заметил. Что-то есть, но не существенно.
А вот звучание усилителя становится поприятней, понежней с увеличенной альфой.

Пермяк
Спасибо за ссылку. Обязательно попробую подобным образом. Только попутно скажу, что в одно время измерил много стандартных дросселей обычным измерителем индуктивности Е7 - не помню уже какой... Показания прибора превышали не больше чем на десяток - полтора миллигенри. Не существенно, например для Др5 - 0,08.

Всем спасибо за участие! Вопрос выяснен и наверное можно закрывать.
А всех с Наступающим Новым годом! Счастья, сил и энергии в новом году, а так же - творческих успехов!!!

 Отправлено: 22.12.16 17:38. Заголовок: Кузьмич пишет: Не в..

Кузьмич пишет:

цитата:

Не встречал измерителей индуктивности, учитывающие влияние подмагничивания (может такие и есть, не знаю).

Страничка инструкции моста Е7-11, похожие указания про амплитуду и подмагничивание при измерениях катушек с ферромагн. сердечниками есть во всех подобных приборах.

 Отправлено: 24.12.16 12:34. Заголовок: Кузьмич пишет: Вопр..

Кузьмич пишет:

цитата:

Вопрос выяснен и наверное можно закрывать.

Немного непонятно: каким образом всё-таки вычислить максимально допустимое активное сопротивление первички? Как-то это не отражено в теме.

 Отправлено: 24.12.16 14:10. Заголовок: А существует ли обос..

А существует ли обоснованная величина «максимально допустимого активного сопротивления первички»? Насколько я знаю, каждый изготовитель трактует это понятие по-своему, исходя из конкретного набора компромиссов.

 Отправлено: 24.12.16 15:23. Заголовок: Плюмбум пишет: Немн..

Плюмбум пишет:

цитата:

Немного непонятно: каким образом всё-таки вычислить максимально допустимое активное сопротивление первички? Как-то это не отражено в теме.

Serg_AD пишет:

цитата:

А существует ли обоснованная величина «максимально допустимого активного сопротивления первички»?

В теме отражено. Самая первая строчка топика. 5% от Ra. Я это понимаю так, что в данном случае активное сопротивление первички будет не сильно влиять на основные параметры усилителя. А именно на КПД, Rвых. и АЧХ на нижних частотах.
Однако, каждый решает сам на стадии проектирования, исходя из того, что он хочет получить от усилителя. В любом случае, уменьшение активных сопротивлений обмоток ТВЗ, уменьшение Rвых. усилителя, повышение КПД ТВЗ благотворно влияет на звук.

aluma пишет:

цитата:

Страничка инструкции моста Е7-11

Спасибо! Я уже понял. Сейчас нахожусь в отъезде, не могу что-либо экспериментировать. Но обязательно сделаю измерения.

 Отправлено: 24.12.16 17:28. Заголовок: To Плюмбум To Serg_..

To Плюмбум
To Serg_AD
Хочу добавить. Один из путей снижения активного сопротивления обмоток, есть выбор сердечника, стороны керна которого равны.
Для примера: Сердечник 16 кв см. Если стороны рабочего керна равны между собой и равны 4 и 4 см, то длина витка (не считая сердечника) = 16 см.
Изменим размеры сторон. 2 и 8 см = 16 кв.см. Периметра = длине витка =20 см.
4 лишних см. х 2500 витков = 100 лишних метров провода(это только по периметру сердечника). Для провода 0,3 по меди это 24,8 Ом лишних.

Для снижения Rвых. необходимо стремиться к тому, чтобы площадь сечения первички была равна площади сечения вторички.
Это так же просчитывается математически (более нудно, конечно). Кто не верит, может сам посчитать.

 Отправлено: 24.12.16 19:28. Заголовок: Сижу с отпавшей че..

Сижу с отпавшей челюстью, считаю периметр , не веря себе, пересчитываю снова. Вот это геометрия.....Длина провода в витке - меняется просто диким образом... Хорошо, что не мотаю сам трансформаторы, беру готовые. Но- интересно, мотающему трансы- этот простой факт известен?

 Отправлено: 24.12.16 19:59. Заголовок: Бокарёв Александр пи..

Бокарёв Александр пишет:

цитата:

мотающему трансы- этот простой факт известен?

Известен-то известен... Только не всегда сердечники удобные попадаются .

 Отправлено: 24.12.16 21:12. Заголовок: Кузьмич пишет: ...5..

Кузьмич пишет:

цитата:

...5% от Ra

Можно ссылку на учебник, где эта цифра выведена с помощью формул?

 Отправлено: 24.12.16 23:00. Заголовок: Бокарёв Александр пи..

Бокарёв Александр пишет:

цитата:

этот простой факт известен

Да. Специально заказываю оптимальные сечения для торов, ну, не совсем оптимальные - с уклоном в сторону сечения железа, а не окна.
Тоже аксиома - число витков на вольт определяется сечением магнитопровода
Так что, сэкономишь в железе - потеряешь в меди и лишней работе.

 Отправлено: 24.12.16 23:08. Заголовок: Serg_AD пишет: Можн..

Serg_AD пишет:

цитата:

Можно ссылку на учебник, где эта цифра выведена с помощью формул?

Элементарно, Ватсон!
Только с маленьким предисловием... Леонид Пермяк наверное не случайно указал учебник Цыкина.
Я попытался этим воспользоваться, а Вы не захотели. Иначе бы не спрашивали. А о чём говорит Цыкин на стр. 143 "Электронные усилители", 1965 г., формула 5.82 ?

r1 = 0,5Ra*(1-η)
η - КПД трансформатора.

Только не задавайте вопрос о том, какой должен быть кпд. Прочитайте Цыкина "Трансформаторы низкой частоты. На стр. 26 - 30 про ЭТО расписано всё подробно.

 Отправлено: 24.12.16 23:32. Заголовок: Кузьмич пишет: Проч..

Кузьмич пишет:

цитата:

Прочитайте Цыкина...

Почитал. Цыкин отталкивается от наилучшего использования меди, не упоминая звуковые параметры (если я неправ – поправьте), а в таблице к.п.д. для нашего случая фигурирует цифра 0,75-0,85. И как связана цифра 5% со звуком? Я к тому, что некоторые известные товарищи (например, М.Фельдшер) не очень-то соблюдают это соотношение, делая упор на индуктивность и получая очень хороший результат.