Анодно-накальный трансформатор для лампового усилителя: особенности

В данной статье будет описан процесс строительства Двухтактного лампового усилителя 6н9с+6п36с с фиксированным смещением.

Схемы и пояснения по ним смотрите в Части 1.

Версия 2.0

После долгих примерок, и пробных установок разных блоков и трансформаторов, первой сборки на трансформаторе ТСШ-130 место которого занял новый, изготовленный-намотанный на заказ ТС, и 12 вольтового тс из какого-то телевизора, который был заменен на ТН-55, были размечены, выпилены и просверлены соответствующие монтажные и технологические отверстия для новой сборки.

Небольшое видео с поэтапным добавление блоков на шасси.

Рама и сетевой фильтр.

Получившееся из системного блока шасси, после долгих и мучительных примерок и подгонок всех блоков. Оно было оголено почти полностью, после сборки первой версии. Хочу заметить, что видимо, это не самая лучшая идея использовать «системник» в роли корпуса, но возможно я ошибаюсь, потому что изготавливать шасси с «ноля» мне еще не приходилось.

Плата фильтра от постоянного напряжения (смотрите блок_3 ), после ее сборки было решено добавить на нее индикаторы присутствия этого «злополучного» постоянно напряжения в сети, поэтому пришлось дорезать дорожек и добавить перемычек.

Честно сказать, немного сомнительный фильтр, но вычитав о нем в интернете когда то ранее, решил, что для полного набора не помешает.

Ниже уровнем, (платы фильтров расположились как сандвич друг над другом) установлена доработанная плата сетевого фильтра, взятая из старого компьютерного БП (вроде бы АТ), в ней заменены конденсаторы на более высоковольтные и добавлена схема «индикатора фазы», светодиоды которой выведены на лицевую панель. фильтра смотрите в блоке_4.

Трансформаторы

Выходные звуковые трансформаторы (ТВЗ)

ТВЗ включены в ультралинейном режиме, смотрите схему усилителя блок_9. На их рамы установлены дополнительные стальные экраны (остались очень хорошо подходящие для этого обрезки от корпуса) со стороны сетевого фильтра, для защиты от наводок сетевого переменного напряжения. В свободном пространстве рам ТВЗ расположилась часть конденсаторов блока питания, в непосредственной близости с клеммами анодного напряжения приходящего на трансформаторы. (в

я это изобразил, смотрите блок_9). Звуковые выходы распаяны двумя максимально короткими медными жилами диаметром около 1.8 мм каждая.

Параметры ТВЗ

Изготовлены на железе от ТС-250

На каждой катушке по 3 секции первичной обмотки. Каждая секция состоит из 4 слоев по 180 витков проводом 0.315. На одной катушке половина анодной обмотки состоящая из 2160 витков. Вся первичная обмотка получается 4320 витков.

У вторичной обмотки на каждой катушке по 2 секции по 218 витков проводом. В каждой секции 2 слоя по 109 витков. Все 4 вторичные обмотки соединяются параллельно и намотаны проводом 0.7

Итого для нагрузки 4 ома получаем Raa=4*(4320/218)^2=1550 Ом если добавить сюда активное сопротивление всей первичной обмотки (примерно 170 Ом) будет 1.7-1.75кОм.

Силовой анодный трансформатор

Смотрите блок_2.

Изготовлен на железе от ТС-180

Анодная обмотка с шагом — 280-290-300-310-320 в, обмотка смещения — 80 в

Одет в кожух по бокам, вырезанный из корпусов старых ATX БП, наружу выведены клеммы первичных и вторичных обмоток. Снизу и сверху оставлено пространство для вентиляции.

Накальный трансформатор ТН-55 и накал ламп.

На фото попал первый вариант регулятора громкости, но в последствии этот ужасный хрипучий СП-III-0,5/1-100+100 кОм-20%, был заменен на 2 раздельных ПП3-40 20кОм…

ТН разместился очень компактно в нише передней части, рядом с выключателем питания и блоком индикаторов, и спрятался за стальными экранами от лампового предварительного каскада усилителя.

Во время первых запусков обнаружился слабый фон в одном канале, он меня не устраивал, и его причина была найдена в способе распайки проводов накала. (Об этом я писал в части 1)

Предварительный усилительный каскад.

Выполнен навесным монтажом в виде отдельных шасси, идентичных для левого и правого канала. На каждом шасси разместились схемы ( отображенная в блоке_7) в основе которых по две октальных лампы 6н9с, образующих SRPP каскад. Позади ламп находятся подстроечные резисторы R23 и R31 для настройки усилителя по переменному напряжению. Изготовление этих шасси принесло дополнительных трудностей, но с другой стороны, это обеспечило возможность сделать очень плотный качественный навесной монтаж элементов. А при случае необходимости их можно полностью извлечь и получить удобный доступ к деталям, для каких либо доработок или изменений, а так же, например, заменить на другой блок.

Первый вариант монтажа, в версии 2.0 он немного изменен.

Изоляторы из стеклотекстолитовых шайбочек.

Эти изоляторы пришлось изобретать, так как ни чего другого на тот момент под рукой не оказалось. Такая конструкция может быть многоэтажной. Шайбы изготовил с помощью немного доработанных перьевых свёрл. На данном фото бутерброд из 5 шайб, внутри есть шайбы меньшего диаметра для изоляции от болтика, а последняя имеет внутреннюю резьбу м3. На внутренние шайбы оборачиваются медные луженые проволочки, и выполняют роль опорных элементов для распайки радиодеталей.

Есть и другой вариант изготовления таких шайб, а так же, можно использовать пластиковые шайбы для крепления корпусов TO-220.

Вид на «подвал» усилителя.

Оконечный выходной каскад усилителя.

Эти схемы ( блок_8) тоже смонтированы на двух идентичных шасси навесным монтажом, в основе которых по 2 лампы 6п36с. Керамические панельки ПЛ24Ш-2К для этих ламп были добыты из старых ламповых телевизоров. Шасси изготовилось из 2 одинаковых корпусов компьютерных БП (часть от этих же корпусов стали кожухом для ТС). Выходные лампы довольно мощные и сильно нагреваются, и для того чтобы тепло от них не разбегалось на корпус, было насверлено не мало отверстий с помощью ступенчатого сверла. Очень удобно и просто этим же сверлом были проделаны большие аккуратные отверстия под панельки.

«Подвал» в процессе сборки.

Завершающий этап монтажа.

На кожухах, закрывающих ТВЗ, расположились платы блоков питания.

Мосфетам «электронных дросселей» нужно хорошее охлаждение, поэтому сделал не сложный радиатор на задней стенке, с ней они соприкасаются через двойную изоляцию и алюминиевый теплоотвод толщиной 4 мм. На радиаторах этих мосфетов около 350 вольт, поэтому с изоляцией нужно быть очень внимательным.

Анодных колпачков для ламп 6п36с я не нашел, но для этого неплохо подошли контакты из каких то старых евророзеток, в дальнейшем планирую переделать эти контакты на держатели для предохранителей и с их помощью жестко фиксировать лампы к корпусу.

Толстенный проводник, желто-зеленого цвета, общий контакт всей схемы — медная жила диаметром 2.3 мм. Последовательность соединения со всеми блоками указана на

Весь монтаж произведен проводами, всё от тех же компьютерных блоков питания — это прочные качественные провода, которые отлично выдерживают высокое напряжение и температуры. Проводники несущие переменное напряжение скручены в «косички» — витые пары.

Платы блоков питания.

На фото два конденсатора, в последствии заменены на перемычки (последствия переделки первой версии усилителя).

этих плат находятся в блоке_1. Платы изготовлены самостоятельно, отдельными для левого и правого канала, почти идентичными в «зеркальном отражении» другу друга. Решив играть по своим правилам, расположил элементы схемы выпрямителей анодного питания и питания «смещения» выходных ламп, «электронные дроссели» и делитель напряжения для подпорки накала, сразу с двух сторон платы очень компактным монтажом.

Подстроечным резистором задается оптимальное напряжение, до наступления уровня фона, на выходе «электронного дросселя», об этом подробнее в части 1.

Большой электролитический конденсатор закреплен проводом (желтым) впаянным в плату.

Вид снизу и сверху.

Внешний вид корпуса усилителя.

На данный момент не завершен, когда нибудь я доберусь до него и обязательно здесь появится об этом отчет с фотографиями.

8 февраля 2017

Самодельный ламповый усилитель.

продолжаю ….

Процесс начался с блока питания. Изначально я офигевал от того, что во многих схемах присутствуют напряжения 250, 300, 400 В и это при том, что в розетке всего 220 )) Я конечно слыхал про повышающие трансформаторы, но совсем в другой области.

Наглядным образцом схемы стал такой:

Подходящим трансформатором был ТС-180-2, аккуратно извлечённый из телевизора. Нужное анодное напряжение было легко достигнуто, путём сложения напряжений обмоток. Самое главное, правильно их соединить, соблюдая синфазность. Про то, как эту самую синфазность «вычислить» писать не буду. Про это можно почитать в сети. Так же могу посоветовать глубже изучить устройство трансформатора, правда поиск толковых подходящих ресурсов не совсем простой. Если правильно вникнуть в суть, то ничего сложного в этом нет. Есть нюансы.

Итак, нужно соединить выводы 6’ — 7’ и 8’ – 6. С выводов 5 – 5’ берётся подходящее анодное напряжение. Т.е. 63 + 46 + 63 = 172 В. После выпрямителя и конденсаторов получиться напряжение примерно в 1,4 раза большее, чем до них. У меня под нагрузкой получилось 237 В. По паспорту у 6п14п анодное напряжение в номинале должно быть 250В. Имеется слегка заниженное, но для начала сойдёт. По мощности обмоток так же хватает, исходя из тех же паспортных данных ламп и данных трансформатора.

Напряжение накала под нагрузкой было несколько завышено и составляло около 7 В. Я отмотал кажись по три витка с обмоток 9’ – 10’ и 9 – 10. Получилось около 6,2 В под нагрузкой. Для накала двух каналов мощности хватит с запасом. Накальный провод сматывается в плотную «косичку», а накалы ламп подключаются параллельно. Шунтировать накал не стал, т.к. бороться с фоном 50 Гц не было нужды.

В идеале, можно озадачиться самостоятельной намоткой трансформатора со скрупулезным подбором необходимых напряжений, мощности, секционированием и различным направлением обмоток. Но это уже для спецов.

Проблемой был диодный мост, собранный на диодах, который работал на пределе своих паспортных данных, поэтому он был заменён на более подходящую диодную сборку КЦ-405. Два конденсатора на 220 мКф 400В, дроссель Др2,3-0,21II2 включённый в плюсовой цепи между конденсаторами (контакты 1 и 2) и пара тумблеров завершили процесс сборки блока питания. Один тумблер полностью отключал трансформатор от сети 220 В, а второй отключал анодное напряжение подаваемое на схему, что является задержкой подачи этого самого анодного напряжения (хотя бытует мнение, что этого делать не нужно, так же как есть и совершенно обратное мнение) + это избавляет от необходимости разряжать конденсаторы блока питания, если нужно что-то сделать с усилительной схемой. Короче, для «конструктора» очень удобно.

Трансформатор соединён с выпрямительной схемой через контактную группу. Схема усилителя так же соединена с блоком питания через контактную группу. Это сделано для удобства, на случай глобальных изменений в конструкции. Так сначала у меня проводники, сделанные из моножильного медного провода, были геометрически симпатично скомпонованы в геометрически правильные прямые. Но, после удаления диодного моста и установки КЦ, идиллия нарушилась, а времени такой способ монтажа занимает много больше, чем использование обычного гибкого провода.

Конденсаторы перед установкой следует проверить специальным устройством на наличие кз, измерение величины ESR и ёмкости. Они боятся нагрева и сами не должны нагреваться. Их рабочее напряжение должно быть на порядок (порядка 100 В) больше номинального напряжения цепи, в которой они стоят.

Дроссель стоит сориентировать перпендикулярно относительно магнитного поля трансформатора, для минимизации их взаимного влияния и по возможности их нужно отдалять.

Может что-то и забыл упомянуть ))

Гнездо 220В и кусочек платы от БП принтера, любезно выдранные из него