Не совсем обычный взгляд на блок питания лампового усилителя

О предмете статьи. Здесь пойдет речь о классических схемах БП, на основе 50 Гц трансформаторов.  Импульсные БП пока оставим в стороне. И в основном будем обсуждать питание выходных каскадов усилителей мощности.

Казалось бы, чем таким особенным отличаются блоки питания для ламповых усилителей ?  Конечно, что первым приходит на ум, это наличие высокого напряжения, что в случае полупроводниковых усилителей не встречается. Но, оказывается, что у ламповых БП есть еще одна особенность, о которой обычно почему-то в литературе не упоминается.  Она связана с тем, что лампа в силу особенностей конструкции пропускает ток только в одном направлении – от катода к аноду. То есть, если полупроводники бывают n-  или p- типов с электронной или  дырочной проводимостью, то  электроны в вакуумной лампе могут двигаться только в одном направлении.

Давайте сначала посмотрим, как обычно устроены БП полупроводниковых усилителей.  В подавляющем большинстве случаев – это  симметричный диодный мост нагруженный на батарею конденсаторов, что-то типа этого:

tranzistornji-usilitelj1

Поставщиком энергии в этом случается является вторичная обмотка сетевого трансформатора.  Но давайте посмотрим, а как “видит” нагрузка ( то есть выходной каскад усилителя )  вторичную обмотку этого сетевого трансформатора ?   Во-первых, ни один полюс питания не связан напрямую с обмоткой. Во-вторых, если само собой, не учитывать различие в поляности подключения, узел питания симметричен – то есть, на пути электронов от вторичной обмотки трансформатора в каждом плече питания ( и в плюсовом и в минусовом ) поставлено одинаковое количество элементов – диодов и конденсаторов. В комбинации с применением в выходном каскаде полупроводникового усилителя транзисторов разной проводимости, мы получаем почти идеальную симметричность в следовании электронного потока от одного полюса БП  через выходной каскад усилителя к другому полюсу.

А теперь давайте посмотрим, а как чаще всего устроены БП ламповых усилителей ? Наиболее распостранена так называемая классическая двухполупериодная кенотронная схема

kenotron

Ее особенностью является то, что она несимметрична. Все вентильные и фильтрующие устройства размещены в анодной ветке питания, а общий, минусовой провод соединен непосредственно с катодами ламп. Получается своего рода “пробка” в  цепи анода всех ламп – электроны, свободно и  эмиттрированные катодом от обмотки трансформатора, проходят через электронную лампу, и уже только тут настигают дроссель и катод самого выпрямительного устройства –  кенотрона. Понятно, что скорость движения электронов по проводам достаточно высока, чтобы такая схема в общем была бы работоспособной. Но вот в нюансах, которые весьма и весьма важно не упускать из виду при построении ламповых усилителей звука,  такая топология выпрямителя логичной уже не выглядит. Лишенная симметрии, она содержит выпрямительный элемент там, где его быть не должно – именно с анода электронный заряд должен стекать к источнику ( вторичной обмотке трансформатора ) беспрепятственно. В подтверждение моих слов упомяну, что не мной замечено, что ламповый удвоитель напряжения

d183d0b4d0b2d0bed0b5d0bdd0b8d0b51

часто  выглядит предпочтительнее классической кенотронной схемы – мне так кажется, что именно из-за более равномерного распределения выпрямительных элементов на пути движения электронов.

Вслед за классической кенотронной схемой питания, в ламповых усилителя часто используют и диодный мостовой выпрямитель. Но по какой-то непонятной традиции последующие фильтрующие элементы ( дроссели, электронные дроссели и т.п. узлы развязки ) ставятся именно в анодную цепь.

На что я намекаю ? А на то, что учитывая конструктивные особенности электронных ламп, их несимметричность и  необходимость обеспечить эффективный отток электронов с анода, было бы логичнее выпрямительные и фильтрующие  элементы ставить в отрицательный полюс БП.  Казалось бы – а конденсатор большой емкости следующий в конце БП ( к нему уже подключаются аноды ламп )  – разве он не обеспечивает отток электронов ? До определенного момента – да. Но когда мы вспомним про неидеальность электролитических конденсаторов и наличие у них паразитной индуктивности, то окажется, что электролит большой емкости в БП   – ничего по сути изменить не может – между ним и источником энергии ( “поглотителем” электронов –  вторичной обмоткой трасформатора ) стоит очень вредная “пробка” из дросселя и кенотрона, сильно замедляющие отток электонов и тем самым вносящие пусть даже незначительные, но негативно вляющие на работу электронной лампы искажения.

Чтобы проверить на практике как это работает, я сделал такой вот БП.

psu_negativ1

Трансформатор Tr2 -Это тор для питания галогенок мощностью 100 Вт у которого перемотана вторичка – две обмотки по 5 вольт размещены в разных половинках тора и тем самым изолированы друг от друга – между ними переменное напряжение достигает 1000 вольт.  Конденсатор С1 – МБГП-1, С2 – полипропиленовый MKP для запуска двигателей. Если сглаживание пульсаций не покажется достаточным, то можно после дросселя поставить и электролит.

У этого рода топологии есть еще одно преимущество – к положительному полюсу питания можно подключать любую дополнительную нагрузку без каких либо развязывающих фильтров, например второй канал усилителя.  Выглядит, что особенно полезна будет такая схематика БП для питания экранной сетки тетродов и пентодов.

Уже сейчас я его послушал с новой схемой  каскода на прямонакалах.  Обнадеживает !  Но подробнее результатах его испытания я сообщу позднее, потому что предмет все-таки требует более детального изучения. А сейчас только хотел поделиться как мне кажется перспективной идеей для тех, кто любит качественный звук.

img_7277_7

Может показаться, что разницы нет куда поставить выпрямитель и поставив его в отрицательный источник питания мы перенесли  проблему неидеальности БП  из одного места в другое.   На самом деле это не совсем так.  Попробуйте.

__________________________________________________________________________________________

е-Бэйско-китайское чудо. Fake LM338 PSU

Недавно получил по почте из Китая вот такой красивый блок питания на LM338

LM338K-In-DC-or-AC-6V-30V-Out-DC-4-5V-28V-5A-Converter

Купил я его на у-Вае у китаезки с ником Member ID giorgio11185 (Red shooting star icon for Feedback score between 100,000 to 499,999) который каким-то образом исказился получить более чем 127 тысяч положительных отзывов !   С такой историей трудно заподозрить продавца в чем-то нехорошем. Вот на это я и купился. Заказал сразу два блока питания, потому как собираю схемы на прямонакальных лампах, а для этого нужна всегда пара.

Когда первый раз включил – было легкое недоумение – блок выдавал максимальное напряжение.  Всегда. Не регулируемое предназначенным для этого потенциометром. Подумал, может что случилось в дороге и попробовал второй БП.  То же самое !!! Вот так да !  Написал китайцу. Тот, выдержав достойную дипломата паузу в два дня, на третий попросил меня описать ему, каким образом я тестировал плату…..  Пишет еще, что плату он перед отправкой оказывается проверил ! Вот гад…..  Еще издевается. Ну уж дудки.  Терять время на этого вражину не имело смысла.   Стал рассматривать плату.  С виду – все тип топ. Хотя вот – номинал подстроечника подозрительный – на нем написано 503. Замерил тестером – точно !  50 Килоом ! Это вместо положенных 5 КОм ! Стал смотреть дальше. Дальше – больше ! Вот схема, которая была по факту на самом деле – не смейтесь, это увы правда:

lm338_psu_china

Да да, как оказалось, апофеозом было то, что сама плата была разведена так, что LM338 оказалась включенной с перепутанными выводами ADJ и Uinp !!!

Китаезке я влепил негативный фидбэк, купил нормальные ЛМ-ки ( те, понятно, от такого включения померли или были фальшивками изначально –  по  е-баю  ходит очень много фальшивых LM338 в корпусе ТО-3  https://www.youtube.com/watch?v=AvF7HyYklwI ),  плату перепаял –  вместо потенциометра 50 К поставил положенные 5К, резистор R2 закоротил, параллельно R1 поставил 160 Ом –   и все теперь работает как надо.  А вам советую в китае покупать только от проверенных друзьями продавцов проверенные друзьями вещи – иначе влипните как влип я. Все эти стотысячные фидбэки ровным счетом ничего не значат. А по правилам е-Бэя, я должен был отправить дефектную деталь для обмена обратно за свой счет, и ждать возврата денег потом, когда он это получит. А по другим правилам этого самого е-Бэя, оставить фидбэк и предъявить претензии покупатель может только в течение двух месяцев после покупки. Получается, получив товар из Китая через полтора месяца ( а быстрее приходит редко ) у тебя есть только 15 дней на то, чтобы проверить вещь, отправить ее обратно, и когда она дойдет получить выплату. А если по истечении этих 60 дней  тебя просто кинут, то сделать ты уже не сможешь вообще ничего – даже оставить негативный фидбэк. Вот такая вот, извините,  е-байская защита покупателей на этом е-бае.

Beware  of  fake.

**********************************************************************************************************

Бестрансформаторный блок питания для УНЧ

“http://klimanski.com/?p=1946”>




Уже довольно значительное время назад я разработал и применял блок питания маломощного УНЧ, который не содержит сетевого трансформатора и не является импульсным, и сейчас решил поделиться схемой с читателями моего блога – возможно, кого-то это заинтересут.  Конечно, наличие гальванической связи с сетью несет определенный риск поражения током, однако в случае надлежащей схематики и применения надежных компонентов эту опасность можно свести к минимуму.  Однако хочу добавить, что приведенный ниже БП будет работать только при наличии трехпроводного электропитания ( то есть –  с заземлением ). В случае подключения этого устройства к двухпроводной сети, оно просто не будет включаться, и при этом ни на корпусе, ни на разъемах опасное напряжение появиться не может.  Однако все равно напоминаю о необходимости заземлять корпус устройства, где будет установлен данный БП !

psu_ptl1

Приведенная схема адаптирована для применения с усилителем Darling, см пост http://klimanski.com/?p=1784 , однако нет проблем использовать его для питания и других усилителей,  немного скорректировав номиналы компонентов.  При попытке вытащить из разъма хотябы одну из ламп  или при перегорании накала блок питания отключается от сети.

Как дополнительное средство защиты на случай появления опасного напряжения на контактах входных сигнальных разъемах используется зуммер, который подает сигнал опасности.

Фото этого блока питания пока нет, но будет….

Внимание ! Хочу предупредить,  что каждый читатель, который захочет изготовить устройства из моего блога должен понимать, что любые электрические схемы с питанием от бытовой сети  требуют определенных навыков в работе с электричеством  и несут в себе опасность поражения электрическим током, и поэтому все свои действия с приведенными схемами читатель блога делает на свой страх и риск.   Автор блога не несет ответственности за возможные последствия ( такие как причинение вреда своему здоровью, здоровью окружающих и материальные убытки любого рода ) которые явились результатом применения указанных схем и советов, в том числе и за использование содержащейся в блоге информации не по назначению.

**************************************************************************************************