300B однобічний ламповий підсилювач
Блоки живлення низької напруги
Я обрав варіант подачі ниток ламп постійного струму, тому що хочу закінчити безшумним підсилювачем. Цей варіант сумнівний, оскільки думки, які можна прочитати в Інтернеті, показують, що є прихильники альтернативного опалення. У випадку з трубками з непрямим нагріванням, чому б ні, але з трубками з прямим нагріванням, як у випадку з трубкою 300B, це стає складним завданням, оскільки нитка розжарення та катод переплутані, і ідея введення альтернативи в 50 Гц на катод мене не дуже радує. Спроби збалансувати цей змінний струм за допомогою потенціометра, як це видно на деяких діаграмах, є досить делікатними і часто незадовільними.
Багато саморобців звертаються до регуляторів. Підсилювачі SE 300B, виготовлені серйозними виробниками, які виготовляють високоякісні підсилювачі, також використовують його. Нарешті, чудові техніки (імена яких я промовчу, тому що я можу забути деякі) вважають, що необхідно мати дуже стабільну подачу нитки при номіналі, необхідному в специфікаціях трубки.
Однією з труднощів використання кремнієвих випрямлячів є те, що діоди створюють круте перемикання країв із піками зворотного струму (звичайні діоди). Ці піки генерують паразитів, як провідних, так і випромінюваних, які забруднюватимуть і порушуватимуть з'єднання між обмотками трансформатора, усіма іншими силовими ланцюгами та оточуючими ланцюгами. Використання вицвітаючих або надшвидких діодів, що перекриваються, навряд чи створює такі перешкоди. Також бажано подбати про фільтрування після випрямлення.
У своїй книзі "Звичайно, маршрут аудіофіла" Френсіс Ібре займається питаннями джерел живлення, представляючи схему дуже ефективного стабілізатора напруги, який використовує регулятор TL431 під назвою "регульований діод стабілітрона" і транзистор Дарлінгтона TIP142. Я дозволяю читачам прочитати статтю про цю схему у вищезгаданій книзі або дискусії, які можна знайти щодо цієї схеми на спеціалізованих форумах, зокрема на форумі Elektor
Тож я вивчив предмет і закінчив так:
УВАГА: Ці схеми є результатом теоретичного дослідження, яке має бути підтверджене експериментом. Тому вони покликані еволюціонувати відповідно до отриманих результатів.
Низьковольтний стабілізований блок живлення
Нижче - друкована плата, яку я намалював.
Червона рамка, що оточує слова "Низьковольтне джерело живлення", обмежує радіатор транзистора Дарлінгтона TIP142. Звичайно, було б простіше придбати комерційний радіатор, відкалібрований для розсіювання теплової потужності, але я хотів би зробити це простішим та трохи економічнішим, використовуючи алюмінієву Г-подібну намистину товщиною 2 мм. Оскільки малюнок друкованої схеми "видно зверху", велика червона лінія представляє вертикальну сторону карниза, на якому буде закріплений Дарлінгтон.
Низьковольтна плата живлення
Наступний крок: реалізація: витримка, витримка, травлення перхлоридом заліза, свердління та зварювання компонентів. Як повсякденне життя.
Перший вироблений прототип: (Блок живлення низької напруги)
Провідне джерело живлення низької напруги
Нарешті я підключив (великий) конденсатор 22000 мкФ у головці фільтра, тобто на виході діодного моста.
Я бачу, що я запланував широкий план і що я повинен мати можливість вийти на поверхню.
тут добре видно U-профіль алюмінієвого бампера. Він встановлений на 2 розпірних прокладках, щоб запобігти його безпосередньому контакту з друкованою схемою, з одного боку, і полегшити циркуляцію повітря навколо.
Вид зверху. Діоди випрямляча майже не нагріваються, тому я зможу затягнути їх і отримати кілька мм по довжині.
Що сказати ? Це працює досить добре, а напруга дуже стабільна. Випробувано тут у своїй версії 5 В (оскільки я маю спеціальний трансформатор), напруга змінювалася на десять мВ протягом декількох годин. Поточний струм 1 ампер значно нагріває радіатор, але оскільки я буду споживати лише 600 мА при 6,3 В, це повинно бути нормально. Я завжди міг встановити другий карниз на першому.
Напруга, що подається регульованим стабілітроном TL431, повинна бути трохи збільшена на 1,5 В, щоб отримати вихід 5 В.
Крім того, необхідно точно регулювати опір, розміщений між 2 конденсаторами фільтра, щоб обмежити різницю напруг між колектором (вхід) та випромінювачем (виходом) Дарлінгтона TIP142, оскільки ця напруга, помножена на струм, дає розсіяна потужність, що робить його нагріванням і від 4 до 5 Вт, він нагрівається !
Схема живлення нитки розжарювання та поляризації
24 вересня 2013 р
(Клацніть на картинку)
Схема ланцюга живлення та поляризації
Вибрані параметри
Після багатьох випробувань я нарешті вирішив використовувати ту саму схему для живлення ниток 5842 вхідних трубок та для 300В. Струми, що беруть участь, значно відрізняються, оскільки для живлення 2-х вхідних ламп потрібно 600 мА, тоді як на кожні 300 В потрібно приблизно 1,25 А. Саме з цієї причини змінюються лише опори, що падають на виході випрямного мосту. Зверніть увагу, що ці резистори будуть уповільнювати струм, який відводиться лампами, коли підсилювач увімкнено.
З цього питання я провів багато випробувань, оскільки хотів знайти компроміс на рівні температури випромінювача, що підтримує великі транзистори TIP142. У попередньому виданні я вирішив використовувати звичайні 5В регулятори (LT1085-5) для живлення ниток 300B, але мікросхеми та коробки цих регуляторів набагато менше, ніж TIP142, і нагрівають набагато більше.
Отже, ланцюг живлення постійного струму для ниток ламп - це ті, які рекомендовані Френсісом Ібре у своїй книзі "Звичайно" і широко описані та обговорені на форумі Elektor. Це стабілізатор (а не регулятор - регулювати нічим, тому що струм, що набирається нитками постійний), має дуже низький вихідний опір. Ця схема має перевагу, дозволяючи точне регулювання стабілізованої напруги.
Я подбав про фільтрацію опорної напруги регулятора TL431.
Джерело живлення 5В
Коли я займався серфінгом в Інтернеті, я зайшов на сайт L ennart Jarlevang, де він описує свій підсилювач "Леонардо", я побачив, що він запропонував постійне живлення 300-бітних ниток.
Це для боротьби з наслідками загального режиму, звідси скорочення, англійською мовою, CMRR (Common Mode Rejection Ration = Common Mode Rejection Rate). Літератури на цю тему дуже багато в Інтернеті, я не буду тут розробляти.
Виходячи з принципу, що регулятори ефективні в боротьбі з шумами в диференціальному режимі, оскільки вони вивчені саме для цього, але абсолютно не для шуму в загальному режимі, він встановив двопровідний дросель і пару конденсаторів, що виводять паразитів у напрямку заземлення (а не електричне заземлення підсилювача).
Простого тора, на який намотано кілька витків дроту діаметром 1 мм, достатньо для отримання дроселів із величиною, близькою до 2-4 мГн.
Чесно кажучи, Леннарт зазначає, що цей підхід не був предметом суворого наукового аналізу, але результат є. Його підсилювач абсолютно тихий і чуйний, подібний до того, чого можна досягти за допомогою джерела змінного струму.
Біля труб буде встановлена невелика схема, що підтримує ці дроселі, і 2 обхідні конденсатори заземлення.
Схеми стабілізатора напруги 6,3 В та 5 В
Саморобний радіатор
Радіатор DIY виготовлений з U-подібного карниза. Я зібрав 3 кути, щоб забезпечити належне розсіювання, і друковані плати кріпляться до цього радіатора через розпір, щоб уникнути прямого контакту друкованих плат з радіатором.
Таким чином реалізований і після випробування на навантаження всіх ланцюгів цей радіатор залишається при дуже правильній температурі, оскільки на ньому можна залишити руку, не ризикуючи спалити.
Схема зміщення 300В
Тут досить проста схема, оскільки мова йде про забезпечення стабільної та правильно відфільтрованої напруги. Діодний міст складається з дуже швидких (75 нС) діодів STTH 310. Вони негабаритні для цього, але у мене вони були під рукою.
Ця схема зміщення 300 В була оптимізована для забезпечення точної настройки напруг із зупинками, зробленими резисторами 4,7 кОм та 15 кОм. Потенціометр дозволяє змінювати напругу порядку двадцяти вольт, такт до середньої точки становить 71 вольт. Резистори 150 кОм, з'єднані між повзунками потенціометрів та (негативною) напругою 100 В, - це трюк, який допомагає захистити будь-яку несправність потенціометрів. Дійсно, якби курсор більше не контактував із доріжкою, напруга прагнула б до 0В, спричиняючи максимальний струм у трубці 300В і, отже, його руйнування, а також вихідного трансформатора! У цьому випадку опір 150 кОм доводить мережу до -100 В, тим самим перекриваючи трубку.
Як і те, що Леннарт Ярлеванг представляє для свого підсилювача Леонардо, для мене цікавим варіантом здається так звана "самофільтрація головки". Насправді, повернення будь-якого шуму до сітки трубки здається мені єресю, і це не великі інвестиції. Тому я додаю після мостового випрямляча невеликий дросель Hammond HM154E/20H-20 mA. Опір цього самообслуговування становить 1666 Ом, тому я збільшую напругу трансформатора до 120 В.
24 лютого 2014 року
Отже, ось оновлена спрощена схема:
Пасивне низьковольтне джерело живлення
Мостовий випрямляч і простий фільтр Пі. Регулювання вихідних напруг відповідно до вхідних напруг було простішим для 5 В, ніж для 6,3 В. це пов'язано з тим, що струм, який вимагають 2 трубки 5842, набагато нижчий (600 мА для 2-х труб), ніж для трубки 300B.
Дивовижна деталь: струм, який споживають куплені мною труби Шугуан 300В: 1,4 А, що трохи відхиляється від характеристик трубки Western Electric, яка анонсує 1,25 А.
Тож я переробив друковану схему для розміщення компонентів цієї нової фільтрації:
Резистори серії RB57 потужністю 7 Вт забезпечують дуже розумне нагрівання.
Ця схема буде закріплена на шасі між 2 міжступеневими трансформаторами і буде випромінюватися просто неба.
Для регулювання падаючих резисторів я спочатку використовував резистори великої потужності, значення яких я розрахував і пристосував для відображення споживання ниток розжарення труб. Потім я використовував трубки, щоб перебувати в реальних умовах.
Отже, при навантаженні для напруги мережі, виміряної при 234В, я маю 5,02В на 300В і 6,33В на 5842.Це дуже задовільно, якщо врахувати допуски 5%, зазначені в технічних характеристиках.
Я виміряв досить великі коливання в секторі між ранком та вечором. Напруга мережі змінюється від 232В до 238В.
Відсутність регулювання, отже, призведе до незначних коливань напруг, які все ще залишатимуться в межах розумних значень.
Крім того, я не думаю, що є привід для занепокоєння, якщо взяти до уваги, що сотні (тисячі?) Підсилювачів цього типу будувались десятки років і працювали, не тремтячи на "Голосі театру" (VOT) у кінотеатрах від 1940-ті рр. Сектор повинен був бути ще менш стабільним, ніж зараз.
Схема в реальних умовах протягом декількох годин:
Нагрівання трубок дуже помірне, я б не сказав, що ви можете залишати руку на 300В дуже довго, але вони не дуже гарячі. Це правда, що вони ще не працюють, просто опалюються. Маленькі 5842-ті червоніють від задоволення, а трансформатор ледве теплий.