выходной трансформатор

September 30, 2023 by sergei

Новая версия 8 ваттного однотактного каскодного усилителя 6Э5П – 2А3

Здравствуйте друзья ! Это описание моей уже очень давней попытки сделать этот вариант каскодного усилителя, но только не из случайных деталей, как это было в случае первой версии ( которая была мною сделана еще в 2015 году и выдержала испытание временем ), а направленно рассчитанных и подобранных. Кроме того, в этой статье я дам максимально пространное описание компонентов, чтобы любой желающий мог повторить эту очень удачную конструкцию. Потому что качество звучания этого усилителя достойно того, чтобы уже теперь уделить больше внимание нюансам. Да и выходная мощность для двухламповой схемы получается очень высокой – 8 ватт, чего как правило вполне достаточно для раскачки колонок чувствительностью от 90 дБ – а такая акустика вполне доступна. Напомню, что с обычной 2А3 в классической схеме выходного каскада с общим катодом выходная мощность усилителя не получается выше 4 ватт и приходится искать акустику с чувствительностью более 95 дБ.

Ну не мастер я по слесарке, поэтому корпус купил готовый на е-Бае, и конечно деревянный ! Как и многие другие любители аудио я люблю дерево – оно прекрасно демпфирует механические колебания и резонансы. Именно по этой причине пришедшую в комплекте алюминиевую верхнюю панель я заменил на 2мм гетинаксовую. Алюминий ( вернее, дюраль 🙂 ) остался только снизу.

DSC02896_res_30pct

Для облегчения задачи тем, кто пытается сделать такой же усилитель, в качестве “донора” для изготовления сетевого трансформатора взял доступный трансформатор КИНАП c Ш-образным железом сечением 40 на 42 ( толщина набора ) мм:

Power_Trans_KINAP_DSC02887_res

Мне подарил его Павел Морозько, музыкант и любитель ламповго звука, за что ему большое спасибо ! Трансформатор надо полностью размотать – первичка этого трансформатора была намотана проводом 1.0 мм и он работал с очень высокой индукцией ( примерно 0.5 вольта на виток ), отчего немного гудел ( ведь он рассчитан был на 220 вольт, а не на 235 как у нас в розетке сейчас ) . Пришлось снизисть эту величину до 0.3 вольта на виток. Мне попался щедро залитый лаком экземпляр, поэтому его разматывая надо было потрудиться 🙂 .

У кого нет такого железа, можно взять любой сетевик мощностью 200 – 250 ватт и перемотать. Он может быть и ПЛ типа, например, хорошим донором будет ОСМ0.25, особенно если первичка на 380 Вольт – тогда ее можно оставить.

Остальные моточные данные моего сетевого трансформатора:

Обмотка	Кол-во витков	Диаметр провода	Напряжение	Назначение
		( по меди ), мм	вольт
1	785	0.67	235	первичка
2	экран
3	890	0.23	250	анодное на кенотрон 5Ц3С
4	713	0.23	200	анодное на кенотрон 6Ц5С+5Ц3С
5	713	0.23	200	анодное на кенотрон 6Ц5С+5Ц3С
6	890	0.23	250	анодное на кенотрон 5Ц3С
7	23	0.8	6.3	накал 6Ц5С
8	18	1.07	5	накал 5Ц3С
9	43	0.23	12	питание смещения

Обмотки 3 и 6 можно мотать проводом заметно потоньше – примерно 0.2 мм по меди, у меня просто такого под рукой не оказалось, а свободное место на катушке было. Напротив, обмотки 4 и 5 полезно намотать проводом чуть потолще – до 0.28 – ведь на эти обмотки нагружены оба кенотрона БП.

Расчет сетевого трансформатора есть тут на примере накального трансформатора для ГМ-70.

Схема усилителя по сути – та же, что и раньше, только немного модифицирована для удобства пользования и для улучшения параметров. Новый вариант уже не содержит батареек в смещении первой сетки 6Э5П и накал 2А3 уже не питается от аккумуляторов, как это было в некоторых ранних кострукциях. Тетрод 6Э5П на первом этаже и прямонакальная 2А3 ( допускается применение лампы 45 при снижении тока каскода ) на втором. Практически во всем диапазоне выходных мощностей до 6 ватт в спектре доминирует вторая гармоника. Номинальный ток каскода ( замеряется по падению напряжения на резисторе R7 ) – 50 – 52 мА, при этом схема выдает 7 ватт выходной мощности. Если ток поднять до 55 мА ( повысив напряжение на второй сетке 6Э5П до 185 вольт), то будут теоретические 8 ватт ( при менее 10 % Кг без клиппинга )

Cascode_6E5P_2A3_4

Как видим, вместо батарейки теперь отдельный подстраиваемый источник смещения на первой сетке 6Э5П ( это обычная маленькая DC/DC StepDown ( SD ) платка купленная на е-Вае ). Обмотка 9 сетевого трансформатора через выпрямитель питает DC/DC конвертер напряжением около 15 вольт и выходное напряжение потенциометром устанавливается примерно на 1.6 вольта.

DS_DS_stepdown

Казалось бы для чего тогда еще и катодный резистор R8 ? Объяснение простое – при помощи параллельного стабилизатора тока второй сетки 6Э5П достигается коррекция избыточной в случае каскода второй гармоники, и для этого нужен катодный резистор создающий местную ООС. Подбирая его величину можно или совсем задавить четные гармоники увеличив его номинал и удалив совсем источник смещения на сетке ( чего я делать не советую ) , или увеличить четные гармоники снизив его номинал или убрав его совсем ( или заблокировать его электролитом большой емкости ). Чего тоже лучше не делать, ибо одновременно с ростом четных гармоник ( хотя некоторым это даже нравится ) снижается максимальная выходная мощность из-за раннего клиппинга.

Дополнено 8 апреля 2024 года. К сожалению ( или может к счастью ! ) после мнократных сравнительных прослушиваний конденсатор С11 на входе и устройство смещения на первой сетке 6Э5П были опять заменены на старую добрую батарейку 1.5 вольта габарита АА, как это было в моей первой конструкции этого усилителя, собранной еще в 2015 году. Я знаю, что это вызовет бурю возмущения среди апологетов “классической” схематики, но должен с полной уверенностью заметить – батарейка все-таки дает несравненно более целостное, слитное звучание по сравнению с конденсатором ( а ведь стоял Мундорф Silver Oil – ведь ничего лучше не придумать ! ). Видимо вращение фазы межкаскадным конденсатором – у меня нет другого объяснения – наше ухо очень сильно не приветствует и искаженная ФЧХ хуже батарейки. Заставляет задуматься однако !

Чуть подробнее о резисторах R5 и R10. Это так называемое антизвонные резисторы мощностью примерно 0.5 ватта, на которые намотаны примерно 20 – 30 витков эмалированного провода 0.2-0.35мм, которые образуют параллельно резистору включенные индуктивности L3 и L4. Этот “бутерброд” должен быть подпаян как можно ближе к выводам лампы с максимально короткими выводами. И индуктивности эти нужно разнести как можно дальше друг от друга и избегать параллельного их расположения, чтобы минимизировать их индуктивную связь. Правильная установка этих деталей очень важна и даже обязательна – лампа 6Э5П высокочастотная и может возбуждаться на очень высокой частоте, что бывает весьма трудно обнаружить – и усилитель вроде бы работает, но как-то криво … Уделите внимание выбору панельки под 6Э5П. Она должна быть как можно более низкого профиля, то есть иметь минимальную толщину. Для примера – то, что я нашел у себя в закромах:

4-x-noval-9-pin-vintage-tube-socket-pertinax_2

Блок питания тоже обычный для ламповых усилителей – чтобы получить анодное 500 вольт и одновременно напряжение питания второй сетки 200 вольт, применены два кенотрона – мой любимый 5Ц3С для анодного питания ( у меня в заначке была версия с черным анодом ) и 6Ц5С для питания вторых сеток 6Э5П. Каналы по анодному питанию развязаны двумя дросселями L1 и L2 ( Lundahl LL1673 10H ) с электролитическим конденсаторами С4 и С5 100 мкф на 350 Вольт Epcos, заблокированные пропиленовым конденсатором С7 ( конденсаторы второго канала не показаны ) на 630 вольт. Сначала вместо электролитов был неполярный конденсатор 47 uF, но в результате прослушивания он все-таки заменен на два электролита – странно сказать, неполярный конденсатор давал шаршавый, слегка дребезжащий звук на средних частотах на повышенной громкости.

Следующий важный нюанс – накальные обмотки выходных ламп. Накалы для 2А3 ( и 6Э5П ) питаются переменным током от отдельного накального трансформатора, намотанного на Ш-образном железе сечением 28 х 28мм. Первичка этого трансформатора – 1300 витков провода 0.23мм по меди ( 0.18 вольта на виток ), вторичка для накала 6Э5П наматывается на центральном керне в виде двух секций с центральным отводом, который заземляется. Накальная обмотка 2А3 тоже двухсекционная, причем секции разнесены на боковые стержни Ш-образных пластин – каждая обмотки состоит их двух частей на противоположных стержнях по 16 витков. Не забываем, что ЭДС на один виток в случае намотки на боковом стержне магнитопровода в два раза ниже, чем в случае витков на центральной катушке. Такой стиль намотки нужен для компенсации паразитной емкостной связи с первичной обмоткой, чтобы полностью устранить фон переменного тока 50Гц. И, кстати, намотать ( или домотать ) эти 2 по 16 витков можно даже не разбирая трансформатор. Вот моточные данные:

Обмотка	Кол-во витков	Диаметр провода	Напряжение	Назначение
		( по меди ), мм	вольт
1	1300	0.23	235	Первичка
2	экран
3	2 x 19	0.67	2 x 3.15	Накал 6Э5П
4	4 х 16	1.07	4 х 1.3	Накал 2А3

Раскрою секрет, что накальный трансформатор для питания накала ГМ-70 переменкой в моем усилителе SE35 “Этажерка” намотан именно таким способом ( только габарит там, естественно побольше ). А фона переменного тока там нет совсем и этот усилитель недавно даже стал победителем в конкурсе прослушивания. Да, очень советую мотать этот трансформатор именно на Ш-образном железе – в случае ПЛ сердечника возможен разбаланс плеч обмоток на боковых стержнях из-за возможно разного качества подковок и невозможности точно соблюсти одинаковый зазор – а это все может привести к перекосу напряжений на боковых стержнях и повышенному фону 50 Гц. Вот фото изделия – обратите внимание на то, что напряжение на первичку подается через сетевой фильтр для подавления синфазной помехи – это очень важно для снижения фона переменного тока. И поверх первички ставится подключенный к общему проводу электростатический эран.

Nakalnij_DSC02886-1024x687_2

И схема фильтра ( сделан на ферритовом торе, L ок0ло 2 mH ):

Filter

Накал 5Ц3С и 6Ц5С – 5 и 6.3 вольта соответственно, тоже переменным током, обмотки – на анодном трансформаторе.

Включение и выключение усилителя. У меня небыло кнопки с фиксацией – поэтому схема немного сложнее. Две кнопки ( на схеме But_1 и But_2 ) без фиксации с неоновой лампочкой в качестве подсветки и реле на 220 вольт с двумя парами контактов, одна из которых К1.1 фиксирует якорь во втянутом состоянии, а другая – К1.2 – коммутирует нагрузку. Кнопкой But_1 ( на передней панели ) усилитель включается, другой – отключается. Лампа кнопки But_1 горит всегда, когда шнур усилителя включен в сеть, и гаснет после включения усилителя, но тогда загорается другая лампочка – на кнопке But_2 ( расположена наверху ) и горит пока усилитель включен:

Power_input

Блок питания усилителя уже прошел первое испытание под полной нагрузкой на балласте – за 6 часов трансформаторы нагрелись лишь до 40 – 45 градусов. И это при том, что у нас в сети напряжение в среднем 235 – 245 вольт, а ниже 235 вообще никогда не бывает ( да, вернее бывает – но только когда его нет совсем 🙂 ):

DSC02891_res_30pct

DSC02898_crop_res_30pct

DSC02899_crop_res30pct

Замечания по поводу 6Э5П. У меня часто спрашивают, нельзя ли эту лампу заменить ? Типа многим не нравится ее звучание. Это ИМХО оттого, что не умеют ее готовить. К сожалению замены ей нет. Это лампочка уникальна и аналогов у нее ни среди советских, ни среди зарубежных ламп нет. Первая трудность с 6Э5П – попадаются экземпляры, которые микрофонят. Я нашел в своих закромах несколько хороших лампочек, они оказалсь 65-го и 70-го года изготовления. А вот практически все, выпущенные в 80-е годы – у меня микрофонили. Так что ищите среди как можно более старых ламп. Другой способ снизить вред от микрофонного эффекта – это надеть на лампу силиконовые демпферные колечки или алюминиевые колпаки, но тут увлекаться не стоит, потому что здесь 6Э5П работает на пределе своей максимально рассеиваемой мощности, и затруднение отвода тепла может привести к перегреву и выходу ее из строя. Да, не примите самовозбуждение 6Э5П за микрофонный эффект – если вы слышите “малиноый звон” из колонок при сотрясении усилителя, то в первую очередь нужно убедиться в том, что нет ВЧ самовозбуждения. И только потом, когда есть уверенность, что его нет – браться за подбор ламп. Если вы перепробовали кучу 6Э5П и буквальное все они микрофонят – ищите причину в самовозбуждении – как я уже тут говорил, это иногда бывает довольно трудно обнаружить и устранить. Но хорошая новость – если вы внимательно подобрали правильные, с минимально короткими выводами панельки для 6Э5П, старательно изготовили и правильно подключили антизвонные резисторы – паразитной генерации в принципе быть не должно.

Теперь 2А3 – ее заменить тоже не просто – у кого сохранились 2С4С – подходят идеально. Для лампы на втором этаже подключенной по схеме с общей сеткой ( а она не инвертирует фазы, в отличие от схемы с общим катодом ) важна линейность, иначе будет наблюдаться сильный рост второй ( и других четных ) гармоники. Именно поэтому “кривонакальные” лампы тут будут плохой заменой. Отличной заменой может быть 6С4С, нужно сделать только другой накальный трансформатор на 6.3 вольта. Из других прямонакальных ламп можно пробовать 6П21С и ГУ-15 ( с соответствующими изменениями в накальном трансформаторе и в схеме смещения на сетку ) Может подойти 4П1Л, но немного снизится выходная мощность и нужно снижать анодное до 450 вольт, подстраивать другие режимы.

Выходной трансформатор. Конечно же самодельный, намотан на железе от ОСМ-0.16 ( его сечение примено 13.2 см кв ). О вариантах и способах намотки читайте в другой моей статье тут.

Фото и схема намотки:

IMG_20231030_073639

Shema_namotki_2_1_2_1_2_ekrans

Первичка состоит из последовательно включенных двух секций, первая – 10 слоев , вторая – 9 слоев, все по 168 витков провода 0.23мм по меди. Итого 19 х 168 = 3192 витка. Вторичка – 177 витков провода 0.67 мм по меди, разделена на три секции по 59 витков. При КПД 0.85 величина анодной нагрузки будет 5 килоОм, вторичная рассчитана на нагрузку в 15 Ом – то есть выходник был намотан специально для для 4А28 или Lowther PM2a ( в акустическом оформлении TQWP). Малосигнальная индуктивность первички на 100 Гц получается 30 – 35 Гн, активное сопротивление около 250 Ом. Рассчетный немагнитный зазор 0.14 мм – я поставил бумагу 0.1мм и предполагаю, это с запасом ( ставим ведь две прокладки, то есть в сумме получается 0.2мм ). Я сделал уже несколько выходных трансформаторов на ОСМ 0.16 с железом разного качества – с таким зазором насыщения сердечника не наблюдается до величины среднего тока покоя в 60 мА, и – может быть даже более, но на бОльшие токи я не проверял. Все обмотки мотают в одном направлении кроме средней секции ( один слой ) вторички – для удобства коммутации выводов ее лучше намотать в обратном ( или перевернуть катушку ).

Если вам нужен выходник под другую акустику, то для 8 ом нужно количество витков во вторичке снизить до 135 витков проводом около 0.9 мм ( тоже три слоя, но уже по 45 витков ), а для 4 Ом нужно 99 витков ( три слоя по 33 витка, провод 1.25 мм ).

Теперь об электростатических экранах в выходных трансформаторах для снижения емкости и расширения полосы пропускания. Хотя было у меня было несколько положительных экспериментов с установкой экранов, которые ни к чему не были подключены ( что упрощает конструкцию ), тем не менее тем, кто хочет получить хорошее звучание не заморачиваясь на необходимость установки Цобеля с его последующей настройкой, все-таки надо делать экраны с отводами и с подключением их к резистивному делителю ” +питания – анод” через гасящие ( примерно 10К ) резисторы для снижения добротности празитных емкостей, которые и дают ненужные резонансы. В результате в выходнике уже не будет того, пусть даже небольшого, в 1 – 2 дБ подъема АЧХ в районе 20 – 30 КГц, из-за которого все-таки слышен небольшой подзвон на ВЧ, и который по приборам выражается в затухающих ВЧ осцилляциях на фронтах 10КГц меандра. AЧХ усилителя нагруженного на 12 активных Ом, выходной трансформатор с экранами, подключенными к резистивному делителю ( как на схеме выше ):

Полоса по -3дБ получается от 12 Гц до 47 КГц, по уровню -1дБ полоса от 40Гц до 28 КГц. Благодаря специальной коммутации экранов кривая АЧХ плавная, без резонансов.

Вторая картинка- вид синусоиды на выходе при мощности в 7 ватт.

Ниже приведен график замера импеданса и фазового угла со стороны первички выходного трансформатора ( без постоянного подмагничивания ), нагрузка – колонка TQWP на 4А28 с двумя пищалками RBT95, включенных через последовательный фильтр емкостью около 0. 47 uF:

OPT_Impedance_3

Чтобы улучшить эти характеристики ( кому кривые имепеданса покажутся слишком кривыми 🙂 ) можно использовать старый испытанный способ – поключение на выход усилителя цепочки Цобеля – Буше – последовательно включенные конденсатор и резистор ( 47 Ом + 4.7мкф ). При этом обе кривые выравниваются, самое главное – значительно сглаживается выброс импеданса на 6-7 КГц ( с 7.5 КОм падает до 5.4 КОма ), да и фазовый угол тоже становится ровнее:

OPT_zobel_10uF_47Ohms

После примерно 20-часового прослушивания ( одна колонка – TQWP на 4А28 пищалка RBT95 Monacor, вторая для сравнения – Medallion II на 15 Ом динамике Lowther PM2a ) усилитель в таком виде было решено оставить. Кстати, на мое ухо, колонка с 4А28 играет предпочтительнее, чем Lowther – звук такой же детальный, много более сбалансированный тембрально – Lowther имеет явное смещение в область ВЧ. В чем 4А28 проиграл – чувствительность примерно на 2 – 3 дБ ниже. У LowtherPM2a в акустическом оформлении Medallion II баса вроде как чуть больше, но бас этот менее глубокий и несколько рыхлый, расфокусированный.

Пара картинок для иллюстрации – в полной темноте видно, что аноды 6Э5П становятся слегка малиновыми, фактическая рассеиваемая мощность на аноде чуть меньше 11 ватт, тем не менее лампа работает стабильно, режимы по постоянному току не изменяются. Одна из 2А3 Совтек имеет не очень хороший вакуум и светится голубым – но на звуке это никак не отражается.

Dark_IMG_20231111_194300

65P_IMG_20231111_194057

Дополнено 18 ноября 2023 года. Колонки еще не покрашены надлежащим образом, но аудиосистема уже поет. Корпуса колонок – из 20мм влагостойкой березовой фанеры, ящик TQWP настроен на 38 Гц, динамики – 4А-28 Алнико Самарканд, подобрана пара с Fs около 50 Гц, высокочатотники – Монакор RBT95. Особая благодарность моему другу Игорю за помощь и советы в изготовлении и настройке этих АС.

Сверху для пробы установлены рупорные динамики 1А-20 и 1А-22. Их пробовал подключать через кондесатор 0.1 – 0.033 мкф – это несколько рельефнее очерчивает глубину сцены – а на тембральном балансе сказывается очень мало. Однако на тяжелых жанрах это дело лучше отключать – появляется каша.

IMG_20231118_145719_enhensed

И схема фильтра первого порядка для RBT95 ( сначала было две пищалки RBT95 на одну колонку, потом одна из них была заменена на резисторы ) :

RBT_filter_2_RBT

И в заключение – кривая отдачи колонки ( без рупоров ) на расстоянии 1 метра, снято программой REW EQ Wizard и микрофоном Umik-1.

На кривой видны резонансы самого помещения в НЧ. А так в общем колонкой доволен, это как мне кажется максимум, что можно “выжать” из этого старого советского наследия. Во многом этот очень старый динамик запел благодаря сочтанию с ИТУНом на каскоде. Я уже и ранее много раз замечал тут в своем блоге, что 4А28 способен выдавать максимум того, на что он способен именно с усилителями на пентодах.

4А28 – я сказал бы очень музыкальный динамик, но с предпочтениями – он прекрасно играет классику, джаз, вокал и другие легкие жанры. На сложной музыке и на высоких уровнях громкости ему все-таки немного недостает разборчивости и верности передачи тонального баланса – он все-таки дает слишком “светлые” , “легкие”, воздушные, что-ли образы, что диссонирует с сущностью тяжелых жанров как таковых. Но на небольшой громкости – и сложная музыка тоже идет на ура.

Но в любом случае – 4А28 на мое ухо – лучше чем Lowther PM2a в рекомендованном производителем АО Medallion II, потому что английский дин имеет на много бОльшие проблемы с тональным балансом и на нем тяжелые жанры звучат неузнаваемо плохо.

Всего доброго, если есть вопросы – пишите тут в комментах или на почту, всего доброго !

P.S. Дополнение – методика определения выходного сопротивления ( правильнее сказать – общего импеданса Z ) аудиоусилителя для “особо одаренных” читателей моего блога, которые хвастаются высшим радиотехничеми образованием, но на полном серьезе утверждают, что усилитель не может иметь выходное сопротивление в 100 Ом 🙂 .

Выходное сопротивление усилителя – это очень важный параметр, от величины которого зависит стыкуемость с акустикой. И тут есть два пути решения этого вопроса – либо стремиться это выходное сопротивление снизить до минимума и таким образом демпфировать противо-ЭДС динамиков колонок ( чаще всего этот путь выбирают строители каменных усилителей, но почему-то этой болезнью сейчас заразились и некоторые ламповики ) , или наоборот – повышать его до максимальных величин, получая таким образом не усилитель напряжения, а усилитель тока ( так называемый ИТУН – Источник Тока, Управляемый Напряжением ). В случае ИТУНа теряется сам смысл демпфирования, но возрастают требования по правильному согласованию импеданса усилителя и колонок ( на что сторонники первой концепции вообще не заморачиваются – и, кстати, напрасно – именно по этой причине они часто не могут получить желаемый результат по звучанию, особенно в нижнем регистре ).

Есть несколько путей измерения выходного сопротивления ( импеданса ) усилителя. Чаще всего используют измерения на частоте 1 КГц ( хотя никто не мешает замерять на другой частоте, правда цифры могут отличаться ) и наиболее популярны два из них:

Подают на вход усилителя 1 КГц, замеряют величину напряжения на выходе усилителя при отсутвии нагрузки ( тут важно иметь ввиду, что для ИТУНа надо быть внимательным и не подавать слишком большой сигнал на усилитель, чтобы не вывести его из строя ) и записывают это значение как U1. После этого, не изменяя величины поданного на вход сигнала, к усилителю подключается резистор R любого номинала, близкого к номиналу акустики – например, 4 , 8 или, например, 12 или 15 Ом ), и замеряют напряжение на нем, записывая значение как U2. Выходное сопротивление вычисляют по формуле (1) Z = ( U1/U2 – 1 ) * R.
Второй метод более надежный ( тут не нужно замерять выходное напряжение усилителя без нагрузки ), но немного более сложный, потому что нужно еще один нагрузочный резистор R2. Например, у вас в первом опыте был резистор R1 = 8 Ом. Тогда найдите такой же по мощности 12 Ом ( примерно, точное значение не играет роли ). И сделайте снова два замера, подавая сигнал 1 КГЦ на вход усилителя. На резисторе R1 записываем показание как U1. Заменяем резистор на R2, и, не изменяя амплитуды 1 КГЦ сигнала на входе, записываем показания вольтметра U2 на резисторе R2. После этого выходное сопротивление считаем по формуле ( 2 ) Z = ( U1 – U2 )/ ( U2/R2 – U1/R1 ).

Я проделал эти обе манипуляции со своим усилителем, они дают в пределах погрешности один и тот же результат.

Для примера – по формуле ( 1 ) для описанного здесь усилителя 6Э5П – 2А3 получилось так – на 12 Омах напряжение – 0.28 Вольта, при разомкнутом выходе – 2.56 Вольта, откуда Z= ( 2.56/0.28 – 1 )*12 = 98 Ом. Нормальная для ИТУНа величина.

Для тех “талантов” у кого уже появилась проблема с пониманием русского – пожалуйста, эта же методика описанная на Yotube . Только не подумайте, что вторая формула там отличается от приведенной мной выше – на самом деле эти формулы идентичны, только по-разному записаны и могут быть получены одна из другой путем алгебраических преобразований.

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

October 23, 2022 by sergei

Выходной трансформатор для каскода 6Э5П – 2А3

Речь пойдет о выходном трансформаторе для моего усилителя описанного здесь http://klimanski.com/2015/02/ . На просторах интренета я случайно наткнулся на одно очень интересное для меня обсуждение моей конструкции усилителя 6Э5П – 2А3 на форуме Сергея Сергеева http://hiend.borda.ru/?1-2-0-00000565-000-0-0-1569314941 . Тема актаульна и для меня, поэтому я решил написать эту статью с описанием намотки выходного трансформатора под этот усилитель. И заодно, поделиться тем, как намотать накальный трансформатор – это тоже непростая задача. Можно обойтись и импульсным блоком питания, но имхо питание накала переменкой все-таки немного оживляет звук.

Упоминая обсуждение на форуме, сразу отвечу Александру Бокареву ( и, возможно и другим сомневающимся ) – да, я и по сей день слушаю ( причем уже много лет и ничего не хочу менять ) только свои усилители на каскоде – это в первую очередь Черный дрозд ( EF36 – 6550 – 2A3-40 ) , который на постоянно обосновался у меня в мастерской в уголке для прослушивания, слушаю его с самодельными щитами на динамиках 2А12. Усилитель этот по сути является просто более мощным вариантом 6Э5П- 2А3, где вместо 6Э5П стоит 6550 и добавлен предварительный каскад на пентоде EF36. И хотя у меня дома еще есть ранее сделанные однотакт 6Ж8 – 6П9 – 6С33С по схеме Вейсета и двухтакт – копия Dynaco ST70 на лампах 6Ф1П – 6П3С – там ФИ с разделенной нагрузкой – но их я включаю очень редко. Каскод прекрасно играет классику, джаз, фолк, диско и другие жанры. Для тяжелого рока я иногда включаю двухтакт. Но тут каскод не отличается от других однотактов – тяжелая музыка на предельной громкости им удается несколько хуже. Однако все равно лучше, чем однотакт на триоде – любой пентодный усилитель ( а каскод – это тот же пентод ) дает несравненно более насыщенный и правильный бас. Естественно, при корректной стыковке с акустикой.

Теперь – чтобы понять, зачем мне снова поднимать эту тему. Свой оригинальный усилитель 6Э5П – 2А3 по ссылке выше, как это часто бывало с моими творениями, я пустил по водам – подарил одному из своих друзей ( дома уже некуда ставить ), поэтому тема актуальна для меня самого – хочу сделать этот усилитель уже не на случайно сюда подошедших компонентах, а направленно, с соответствующими расчетами и рекомендациями для повторения.

Сначала об оптимальном значении Ra. Эти исследования я уже сделал раньше – и конечно же не открыл здесь ничего нового – как и в случае пентодного выходного каскада, каскод 6Э5П – 2А3 имеет выраженный оптимум Ra, в данном случае – в районе 5 КОм. Откуда появилась эта цифра ? Чисто теоретически, если по формуле из книги Ложникова и Сонина “Каскоды” ( страница 16 ) посчитать внутреннее сопротивление каскода 6Э5П – 2А3:

Rэ = Ri2 + Ri1( 1 + mu(2))

принимая для 2A3 Ri2 = 800 Ом и mu(2) = 3,5 и для 6Э5П Ri1 = 7КОм, то получаем 32,3 КОма. Как это принято, Ra выходного трансформатора для пентода обычно принимается 0.15 – 0.2 от внутреннего сопротивления пентода. То есть для нашего случая – это 4.8 – 6.4 КОма. Я эту цифру проверил практически – так оно и есть – заметно более высокие, как и более низкие значения ведут к падению максимальной выходной мощности и повышению Кг, и, кроме того, понижение Ra ведет к росту второй гармоники, а повышение – к сужению полосы пропускания.

Общие соображения. Тут нужно обратить внимание на одну особенность каскода. Обычно, когда лампу 2А3 используют в однотакте по схеме с общим катодом, то ее выходная мощность редко бывает больше 4 ватт и это – триод. Для каскода 6Э5П – 2А3 выходная мощность в два раза выше ( ! ) – 8 ватт, да еще и каскод ведет себя как пентод – соответственно выходной трансформатор будет сильно отличаться и, к сожалению, будет больше габаритами и заметно более сложным в изготовлении. Если же строя каскод вы не стремитесь получить максимальную мощность в 8 ватт, а хотите довольствоваться теми же 4 ваттами, что и в обычной схеме с общим катодом ( а именно этой цифрой я предлагаю задаться начинающему строителю каскода ) – то задача заметно упрощается- достаточно будет сечения 9 – 10 кв см и хватит двух секций первички, а вся вторичка между ними – просто нужно максимально снижать емкость обмоток – ставить между слоями более толстые прокладки и увеличивать толщину межобмоточной изоляции. Если же вам нужно именно максимум – 8 ватт, то минимальное сечение уже будет не ниже 11 кв.см ( лучше – 14, из ставшего уже народным железа сюда хорошо подойдет ОСМ-0.16, у него сечение 13.2 квадрата ). Через первичку будет протекать весь ток каскода, то есть 55 мА, поэтому с запасом в расчетах принимаем 60мА. Вот собственно и все исходные данные. Для расчетов у меня есть програмка в Excel.

Сначала расскажу как сделать выходной трансформатор для 8 ватт на выходе. А потом будут советы как начинающий сможет сделать накальный трансформатор и выходник для 4-х ваттного варианта.

Декабрь 2022 года. Намотан выходной трансформатор под мощность 8 ватт на железе SM-102a, которое я по случаю приобрел в Германии.

DSC02802_crop_res

Сечение магнитопровода 11.2 см кв., расчетное значение количества витков первички – 3300, вторички ( под 8 Ом ) – 144, вторичка разделена на 2 последовательно включенные части по 72 витка ( провод 0.67 по меди ), первичка – разделена на три части, первая часть 6 слоев по 165 витков провода 0.28мм, средняя обмотка – 9 слоев, наружная – 5 слоев ( всего 20 слоев ). Межслоевая изоляция – антимоскитная сетка толщиной 0.25мм, межобмоточная – электрокартон 0.25мм. Параметры трансформатора при толщине немагнитного зазора ( прокладка – писчая бумага ) 0.1мм – индуктивность рассеяния 35мГн, индуктивность первички малосигнальная на частоте 100 Гц – 28 Гн, ( на 50 Гц 5 Вольт – 50 Гн ), межобмоточная емкость – 1250 пФ, полоса пропускания по уровню -3дБ в схеме 6Э5П-2А3 от 18 Гц до 42 КГц. У трансформатора наблюдается резонанс на частоте 50 КГц, и чтобы его уменьшить ( иначе слышен легкий подзвон на ВЧ ) , параллельно первичке полезно поставить конденсатор примерно 470 пФ. АЧХ без конденсатора:

ach

Дополнено в марте 2023 года. Конечно, маловероятно, что у вас в тумбочке окажется железо SM102a, поэтому ниже рекомендации, как намотать выходной трансформатор на железе ОСМ1-0.16 для 8-ваттной версии. Исходные данные тут почти те же, что для SM102a, только площадь сечения выбрана 13.2см квадратных.

OSM_16_OPT

Сначала намотал пробный трансформатор на ОСМ 0,16 по схеме ( от сердечника ) – экран – вторичка 42 витка один слой – экран – первичка 10 слоев по 168 витков с межслоевой изоляцией 0.2мм – экран – вторичка 42 витка – экран – первичка 8 слоев по 168 витков – экран – вторичка 42 витка – экран. Первичная обмотка намотана проводом 0.23 по меди, вторичная – 1.0 по меди. Итого – первичка 3024 витка , вторичка 126 витков ( секции первички и вторички соединены последовательно ). Трансформатор с зазором 0.1мм имеет индуктивность 45 Гн ( 50 Гц 5 Вольт, если замерить китайской коробочкой на 100Гц – то 29 Гн ), индуктивность рассеяния 35мГн, межобмоточная емкость 1400 пФ. АЧХ усилителя с этим трансформатором:

ach

То есть полоса получается по уровню -3дб от 18Гц до 52 КГц. Да, чтобы уменьшить резонансы в этом трансформаторе установлено 6 электростатических экранов – с каждой стороны вторичных обмоток и представляют собой полоски алюминиевой фольги для выпечки, и с обоих сторон конечно изоляция. Важно, чтобы фольга при этом не замкнула на себя и не получился короткозамкнутый виток ! У экранов отводов нет – они ни к чему не подключены, но свою роль в снижении емкостей они все равно выполняют.

Дополнено 9 апреля 2023 года. Сегодня ( католическая ) Пасха. Наконец стало тепло. После похода в церковь выдалась свободная минутка и я продолжил работу над проектом.

Следующим этапом было прослушивание нового трансформатора. Какая акустика лучше всего подойдет для каскода 6Э5П – 2А3 ? По моему мнению, из доступных динамиков – это 4А28. В оформлении TQWP ( труба Войта ) этому динамику нужна только дополнительная пищалка. Но этот динамик имеет импеданс 15 Ом, поэтому к последнему слою вторички ( благо она при выбранной методике намотки оказалась снаружи ) на трансформатор на ОСМ 0.16 я домотал еще один – плюс 49 витков, в результате общее их количество стало 175. Пищалки – два последовательно включенных 8-ми омных динамика фирмы Монакор RBT95, подключенные через цепочку конденсаторов – последовательно включенных конденсаторов 4.7 микрофарады + бутерброд из параллельно включенных 0.33 + 0.1мкф – в сумме эти три конденсатора дают около 0.39 мкф. Сразу должен сказать, что от качества и номиналов этих конденсаторов очень сильно зависит звук АС !

RBT_filter

Пока там стояли простые пропилены женский хор погромче выдержать было довольно трудно. Запело только с Мундорфами. Дорогое это конечно удовольствие, но оно стОит того ! ( на общей принципиальной схеме усилителя, которая приведена ниже конденсатора 4.7 мкф нет – не успел еще исправить ). Это тот случай когда качество конденсаторов очень важно. И желательно использовать би-вайринг ( отдельные провода от трансформатора на пищалку ).

Все пока висит и выглядит не очень эстетично, но это – макетик. Ящик TQWP настроен на 35 Гц, габариты 127 на 39 на 42 см, сделан из березовой фанеры 20мм толщиной ( благодарность моему другу Игорю за помощь и самое живое участие в проектировании и изготовлении этой АС ):

DSC02804_res_1

Пару дней перед Пасхой я разогревал всю систему разной музыкой, подстраивал, подбирал компоненты и сегодня, в честь праздника Воскресения прослушал оперу Ллойда Вэбера “Иисус Христос – суперзвезда” ( оригинальный CD-диск когда-то купил в Лондоне, Polydor 1996 ). Давно не слушал это произведение. И вот отчет – простите – на этот раз кратко не получится ! Система позволила мне услышать это произведение по-новому, оно раскрылось в другом ракурсе. Великолепное пение каждого солиста, мастерски записанное, звучало объемно, я ощущал себя словно на сцене среди действующих лиц, звук прямо выскакивал из колонки и летал по комнате, хотя с одним пробным трансформатором это конечно же было просто моно ! Как тут не вспомнить Сакуму-сана, и Лихницкого А.М. которые любили делать и слушать усилители в моно ! Правда, у меня тут есть и небольшая, но важная доработка, тоже подсмотренная у Сакумы – с моего CD-плейера JVC XL-Z611 сигнал с L и R каналов подавался на повышающий 2 к 1 микшер, сделанный из трансформатора UTC A-20 ( (600 + 600)/(600+600) Ом ), и уже смикшированный сигнал подается усилитель 6Э5П – 2А3 ( пока макет ):

Cascode_6E5P_2A3_corr У кого нет UTC A-20, такой же микшер можно сделать из двух 600/600 Ом трансформаторов, они во множестве доступны на Али-экспрессе или е-Бэе. На худой конец можно и намотать этот трансформатор на аморфном бублике, или пробовать совсем примитивный микшер на двух резисторах.

Теперь отступление о 4А28. Я уже писал в блоге свое мнение – это очень хороший из доступных по цене динамик ! Но многие его не приемлют по причине наличия на АЧХ пиков в районе 2 – 3 КГц, и из-за которых бывает слышна некоторая “крикливость” на средних частотах. Но ! Сколько я ни пробовал ее, эту крикливость задавить разного рода цобелями и фильтрами-пробками – как только убираешь эти выбросы на АЧХ – пропадет звук ! Нет, он конечно слышен, ровный….. но никакой… обычный, плоский, серый, неинтересный. Мертвый. Выскажу простую, но на первый взгляд парадоксальную истину – в этой “крикливости” 4А28 – и есть прелесть этого динамика. Не пытайтесь ее ( АЧХ ) выровнять простыми приемами – вы убьете звук ! Для примера расскажу одну историю – у меня был в общем недешевый 8-дюймовый широкополосный Алнико динамик от американской фирмы Nirvana – инженерам этой фирмы удалось получить ровную-ровную АЧХ ( правда, за счет некоторого снижения чувствительности – всего 90 дБ – но мне было этого достаточно ), но радость обладания американским чудом была недолгой. Как и сколько я ни бился с этим дином – запеть его заставить так и не удалось…. ровный, чистенький стерильный звук, но – нет драйва и все ! Ни с каким усилителем, ни с каким источником. Я вспомнил эту историю, когда сейчас возился с 4А28, понял, что с этими горбами на АЧХ конечно нужно бороться – но очень деликатно, осторожно, уже делая все на слух и не особо обращая внимание на приборную АЧХ. Что сделал я. Во-первых. Цобеля сделал регулируемым – конденсатор 10мкф + резистор 100 Ом + потенциометр 200 Ом. Все последовательно, и включено параллельно выходу трансформатора. Когда потенциометр установлен на ноль – это самая сильная степень среза “крикливости”, но которая уже довольно сильно портит структуру звука. В максимальном положении – Цобеля как бы нет – его не слышно. И задача- подобрать комфортное для прослушивания положение. И второе – под рупорок 4А28 надо положить равномерно по всему периметру рыхлый рулончик каменной ваты. Немного – так, чтобы его не было видно глядя с переди. На фотографии колонки которая выше – этой ваты еще пока нет. Еще немного о моем 4А28, который вы видите на фото в колонке – это Самаркандский Алнико с резонансной частотой 53 Гц.

В заключение немного негатива. Никакие компромиссы не проходят даром. Когда видим приведенную ниже кривую импеданса системы “выходной трансформатор – колонка” ( без Цобеля ), то видны в НЧ области два резонанса ( на 34 и 73Гц ), которые увы, есть плата за желание получить бас. Нужно будет поработать над демпфированием, возможно, эти резонансы получится уменьшить. В остальном кривая импеданса повторяет таковую для самого 4А28, за исключением ВЧ диапазона, когда начанают играть дополнтельные пищалки RBT95.

Impedance_4A28_0_33uF

В общем, ооочень впечатлился от прослушивания. Как видим, правильно согласованный 4А28 с пентодным ( каскодным ) усилителем – это просто чудо, которое не может не восхищать ! Просто какой-то другой уровень, который трудно описать словами – это надо слышать !

И теперь буду мотать в чистовую выходники 5 КОм/15Ом на железе ОСМ0.16, по схеме 2 – 1 – 2 – 1 – 2, первичка 3024 витка, вторичка – 175. В точности как описано было выше. Только для 15 Ом нагрузки провод вторички можно взять потоньше, чтобы вошло нужное количество витков в один слой в секции.

Дополнено 18 апреля 2023 года. Сначала перемотал версию на железе SM102a ( сердечник 11.2 см квадратных ). Ниже – расчет по программе:

OPT_SE_6E5P_2A3_SM_102a

напомню, сначала это был вариант намотки 1 – 2 – 1 – 2 – 1 и 3300 витков первички, теперь количество витков было немного уменьшено и намотка начата ( не считая экранов ) со вторички и ею же и закончил 2 – 1 – 2 – 1 – 2, первичка 3195 витков ( первая секция 8 слоев, вторая – 7 слоев по 213 витков, провод 0.23мм по меди ). Три слоя вторички проводом 0.8мм по меди, 62 + 62 + 61 витков, в сумме 185 витков, итого примерно получается нужные 5К первички на 15 Ом вторички. Средняя секция вторички намотана в обратном направлении. Все секции первички и вторички соединены последовательно, вот схема намотки:

Shema_namotki_2_1_2_1_2

Синим обозначены экраны из алюминиевой фольги, они ни к чему не подключены.

13 мая 2023 года. В схеме макета 6Э5П – 2А3 при прослушивании этого трансформатора были небольшие перемены.

Подробности замеров и прослушки этой версии – впереди. Следите за этой публикацией, будут дополнения.

Вам успехов !

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

March 3, 2016 by sergei

О пропитке выходных трансформаторов

В процессе работы на проектом своего нового усилителя “BlackBird” http://klimanski.com/?p=4263 – или “Черный Дрозд” если по-русски, у меня возникла необходимость зафиксировать витки намотанного мной выходного трансформатора. Почему возникла такая необходимость ? Дело в том, что в звучании усилителя с непропитанным выходным трансформатором при повышенных уровнях громкости я слышал посторонние призвуки, как бы резонансы на определенных частотах, причем эти призвуки иногда появлялись, иногда – нет.

Изучение имеющейся в интернете информации по теме пропитки выходных трансформаторов не дало однозначного ответа на этот вопрос – большинство авторов сходится во мнении, что пропитка не нужна и даже вредна, другие говорят, что легкая пропитка полезна.

С точки зрения логики любая пропитка, даже легкая, должна казалось бы приводить к увеличению емкости обмоток, и, следовательно, к ухудшению частотой характеристики выходного трансформатора на высоких частотах. Однако наличие противоположных мнений все же подтолкнуло меня к попытке изучить этот вопрос более внимательно и попробовать это сделать практически.

Какие пропиточные материалы можно использовать для этой цели ? Чаще всего упоминается парафин или церезин, также встречаются советы пропитывать смолой, шеллаком, воском, канифолью. Для того, чтобы определиться с выбором, нужно подумать – а какие параметры пропиточного материала являются наиболее ценными ? Наверно наиболее важными характеристиками являются механическая прочность – витки в постоянном магнитном и переменном электрическом поле испытывают очень высокие механические нагрузки, а также термостойкость – пусть трансформаторы выходные не нагреваются так сильно как сетевые, но тем не менее в жаркий летний день они могут вполне нагреться от самого шасси до 50 – 70 градусов. По этой причине парафин, церезин и смола с канифолью отпадают – эти материалы уже при нормальной температуре уже довольно мягкие, а уж при нагреве они вовсе могут расплавиться.

Что остается ? На мой взгляд, остаются только специальные для пропитки трансформаторов предназначенные лаки, которые имеют высокую механическую прочность и термостойкость. Кроме того, высокая механическая прочность дает возможность свести к минимуму количество требуемого для пропитки материала, что очень ценно с точки зрения избежания увеличения паразитной емкости обмоток. В общем, по совету более опытных товарищей с форума дийаудио ( за что им огромное спасибо ! ), я остановился на лаке МЛ-92. Это лак на основе меламино-алкидной смолы, которая требует сушки при повышенной температуре, что само по себе хотя и вносит некоторую сложность в процесс пропитки, тем не менее очень полезно с точки зрения удаления остаточной влаги из материалов обмоток трансформатора. А это очень хорошо, потому что вода – это вещество с высоким значением диэлектрической проницаемости – 81, то есть влага попавшая между обкладками в 81 раз увеличивает емкость получившегося конденсатора, заодно сильно снижая его прочность на пробой. В общем, от воды в трансформаторе, также как и вообще в электронике – одни проблемы и от нее нужно избавляться всеми доступными способами.

Для того, чтобы снизить по возможности количество остаточного лака в обмотках, то есть не пропитывать их на все 100%, исходный лак нужно разбавить. Для начала я выбрал разбавление 1 к 3.

Вот характеристики лака МЛ-92

По своим характеристикам лак МЛ-92 является материалом, который выдерживает высокие электрические напряжения, ток, поверхностные разряды, электрическую дугу. Этот лак принадлежит к классу нагревостойкости В, что соответствует температуре 130°С.

Структура лака представляет собой однородное вещество, в котором отсутствуют механические включения. Изделия, которые покрываются таким лаком, можно эксплуатировать на территориях с умеренным и тропическим климатом. Используется лак в помещениях или под навесом. Также МЛ-92 можно использовать в помещениях или объемах, в которых колебания влажности и температуры воздуха несущественно отличаются от колебаний на улице, а также в которых есть достаточно свободный доступ к открытому воздуху. Применять лак можно в температурных условиях от -60 до +120°С.

Для того, чтобы работать с лаком, его нужно разбавить, для чего используется толуол, ксилол или смесь какого-то из этих растворителей с уайт-спиртом. Наносить лак можно окунанием или наливом. На алюминиевые сплавы допускается нанесение лака без предварительного нанесения грунтовки.

Внешний вид МЛ-92

Поверхность, на которую на которую правильно нанесен лак, после высыхания становится гладкой, однородной. Цвет – коричневый разной насыщенности.

Нанесение материала

Наносить лак можно двумя способами: наливом и окунанием. Количество слоев зависит от специфики работ. Слои должны быть равномерными, без потеков.

Расход МЛ-92

Расход лака на 1 слой составляет от 40 до 50 гм/2. Каждый слой покрытия лаком МЛ-92 составляет в среднем 20-30 мкм.

Сушка

Каждый нанесенный слой лака нужно правильно просушить. Для начала обработанную поверхность необходимо выдержать 15-20 минут при температуре 18-22°С. После этого можно начинать горячую сушку. Ее осуществляют при высоких температурах (105-110°С) на протяжении одного часа.
Если лак наносится толстым слоем, то его нужно сушить при температуре около 120°С не менее 16 часов.

Технические характеристики МЛ-92

Условная вязкость МЛ-92 (вискозиметр типа ВЗ-246, диаметр сопла 4мм) в условиях температуры 20 градусов, плюс-минус полградуса	25 – 50
Массовая доля в процентах нелетучих веществ	10
Время высыхания (в условиях температуры 105-110 градусов Цельсия) до степени 3, ч, не более	1
Просыхание лака при нанесении толстым слоем (в условиях температуры 115-120 градусов), ч, не более	16
Термоэластичность пленки после высыхания лака в условиях температуры 148-152 градусов, ч, не менее	48
Твердость покрытия в условиях температуры 18-22 градусы по разным маятниковым приборам, не менее
тип ТМЛ (маятник А), отн. ед.	0,15
тип М-3, усл. ед.	0,40
Минимальная маслостойкость пленки, Н	78
Минимальная электрическая прочность покрытия при разных температурах, МВ/м
температура 18-22 градусов	70
температура 128-132 градусов	40
температура 18-22 градусов, после действия воды в течение суток	30
Удельное объемное электрическое сопротивление покрытия при разных температурах, ОМ/м, не менее
Температура 18-22°С	10¹²
Температура 128-132°С	10⁹
В течение суток после действия воды, температура 18-22°С	5*10¹⁰

В качества разбавителя я выбрал, как этого требует спецификация, уайт спирит и ксилол. Взяв 0.5 литра лака, 0.5 литра уайт-спирита и 1 л ксилола, у меня получилось 2 литра смеси, которой достаточно, чтобы пропитать мой довольной большой выходной трансформатор из железа EI-137, сечением 12.4 квадратных сантиметров.

В качестве ванны взял 5-л бутылку от питьевой воды и отрезал ей верх. Кстати, не выбрасывайте отрезанную верхнюю часть – тем более, если у нее горлышко Уже, чем у бутылки для хранения готовой смеси ( справа ) – из этой верхней части получается отличная воронка для переливок.

Теперь как все было. Сначала трансформатор заливаем приготовленной смесью лака 1 к 3, причем так, чтобы лак полностью покрывал весь трансформатор и ставим на 10 минут в эксикатор под вакуум. Для создания вакуума использовался обычный роторный насос, который должен давать разрежение не хуже 1/10 атмосферного давления.

Потом, когда жидкость над трансформатором начинает вспениваться ( как-бы закипает ) и подниматься – снимаем вакуум, сливаем лак обратно в емкость, а трансформатор ставим снова в эксикатор, желательно подставив что-то типа тарелки ( чтобы стекающий лак не испачкал эксикатор ) и включаем вакуум на 10 – 15 минут для предварительной сушки – и за это время из трансформатора стекают остатки лака. Желательно, чтобы трансформатор лежал так, чтобы слои намотки были вертикальны – тогда лак стекает полнее.

После предварительной сушки нужно трансформатор нагреть до 100 – 120 градусов под вакуумом. Указанная температура нужна для высыхания лака МЛ-92, а вакуум – для ускорения сушки, потому что для удаления остатков растворителя ( ксилола и ауйт-спирита ) иначе нужна намного более высокая, чем 100 градусов температура – ксилол при нормальном давлении кипит при 150 градусах, а уайт-спирит выкипает в интервале температур 150 – 200 градусов.

Для нагрева трансформатора я использовал его первичную обмотку как нагревательный элемент. И конечно тут нужен постоянный ток. Удобнее если есть ЛАТР, от него – на диодный выпрямитель, и от него – уже на первичку трансформатора. Чтобы провести провода внутрь эксикатора, я взял две полоски медной фольги толщиной 0.05 мм. Чтобы эксикатор не потерял герметичности, зазор между крышкой и корпусом нужно обильно смазать вакуумной замазкой, состоящей из сплавленной 1 к 1 смеси вазелина и каучука. Лучше сушку вести в два этапа – сначала подать примерно 50 % от нужного напряжения, а через 10 – 15 минут, когда трансформатор прогреется, подавать рабочее напряжение еще примерно часа полтора – два – при этом нужно постоянно следить за температурой обмотки постепенно снижая напряжение.

Как рассчитать необходимое для нагрева обмотки напряжение ? Для этого сначала нужно замерить омическое сопротивление катушки при комнатной температуре. Зная коэффициент зависимости сопротивления меди от температуры 0.004 на 1 градус, можем рассчитать, что от нагрева обмотки на 100 градусов, ее начальное сопротивление R изменится на R * ( 0.004 * 100 ) = 0.4*R Ом. Удобнее всего, если у вас есть амперметр на 1 ампер ( или миливольтметр с шунтом, как у меня на фото ) и обычный тестер для замера напряжения – тогда в процессе нагрева по их показаниям вы сможете вычислить сопротивление первички трансформатора и сравнить с тем значением R которое мы уже вычислили заранее.

В общем, примерно через два часа прогрева под вакуумом испарение растворителей заканчивается – эксикатор покрывается изнутри потеками конденсата растворителей и на дне образуется лужа. Нужно следить за тем, чтобы конденсат, который образуется также и в вакуумной трубке не попал в вакуумный насос. Отключаем электрический нагрев, сбрасываем вакуум, открываем крышку и вытаскиваем трансформатор. Осторожно, он горячий ! После этого, желательно побыстрее, чтобы трансформатор не успел сильно остыть, очищаем бумажными салфетками эксикатор ( бумажными полотенцами или туалетной бумагой ) от остатков растворителя, просто протирая его внутреннюю поверхность, включая поверхность крышки, желательно насухо. Помним об огнеопасности растворителей ! После этого снова кладем горячий трансформатор в эксикатор, на этот раз уже без проводов, нагрев не понадобится, и снова включаем вакуум на 10 минут – это нужно для окончательного удаления остатков растворителя из обмоток и со стенок эксикатора. После этого кран подачи вакуума наверху эксикатора закрываем, насос отключаем и даем нашему трансформатору остыть под вакуумом естественным образом. Я делал пропитку вечером, и просто оставил его в эксикаторе до утра.

Итого, вся процедура занимает около 3 часов + охлаждение. Утром включаем трансформатор в усилитель и после “прогрева” трансформатора хорошей музыкой в течение 1 – 2 часов – наслаждемся его чистым пением и упругим басом.

Всего доброго, успехов !

P.S. 1. Об изменениях физических параметров трансформатора. Удивительно, но после пропитки межобмоточная емкость конкретного экземпляра трансформатора не увеличилась, а даже немного стала меньше – до пропитки 1.76 нФ, после – 1.64 нФ. Скорее всего это произошло из-за вакуумирования водяных паров из изоляционных материалов. АЧХ усилителя с пропитанным трансформатором практически не изменилась.

2. Помните о том, что все используемые для разведения лака растворители, как, впрочем и сам лак – огнеопасны, поэтому во время работы нельзя курить или пользоваться открытым огнем. Также, растворители не очень приятно пахнут и длительное их вдыхание не очень полезно для здоровья, поэтому всю работу желательно делать на свежем воздухе или под тягой.

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

August 17, 2015 by sergei

Однотактный 20 Ватт каскодный усилитель 6Ж8 – KТ66 – 2A3 “BlackBird”

Началом этому проекту послужил подарок – мой знакомый Павел ( спасибо ему большое ! ) подарил мне два шасси под ламповые моноблоки, которые когда-то давно изготовил мой земляк Андрей Комаров ( не путать с Сергеем ). Задуманы они были под двухтакт на трех парах 6П3С. Покрутив их, я понял, что это отличный “плацдарм” для следующего проекта ! И конечно, я буду делать не двухтакт, а свой любимый каскод !

И назову его именем своей любимой птицы – черного дрозда ( BlackBird ). Мне очень нравится его слегка меланхоличное пение.

Должен вам сообщить, что первый блин с каскодным усилителем 6Э5П – 2А3 не получился комом http://klimanski.com/?p=4147. Его слушаю уже полгода, его слушали мои друзья и хорошие отзывы вдохновили меня сделать более мощный и при этом более качественный усилитель, собранный по уже упомянутой мной токовой концепции управления лампой. Напомню, что начав тему усилителей по схеме с общей сеткой я обнаружил их намного более натуральное, эмоциональное звучание, наподобие как усилители Сакумы, но без обилия межкаскадных трансформаторов. Напомню о принципах токового управления:

– усилитель должен иметь выское выходное сопротивление ( ИТУН )

– схема должна быть построена или из каскадов с общей сеткой или из пентодов;

– снижающая выходное сопротивление ООС противопоказана;

– входные каскады не должны иметь высокое входное сопротивление или должны быть построены на пентоде.

– обычный катодный повторитель должен быть исключен, кроме случаев, когда у него на входе трансформатор, или когда он находится внутри петли ПОС ( аналогично драйверу усилителя http://klimanski.com/?p=1253 );

– также нежелателен обычный каскад с общим катодом на триоде, кроме случаев когда он имеет трансформатор на входе .

Только не надо путать токовое управление с принципом непосредственной связи каскадов – мне так кажется, что удаление конденсаторов на пути переменного сигнала в общем мало что дает для улучшения звука ( хотя и в некоторых схемах это случается ).

Применение этих принципов меня пока не разочаровало – этот подход работает ! Мне уже удались две конструкции подряд – усилитель на 2А3 и ЦАП ( смотрите две предыдущие публикации ).

И пожалуйста, в желании “улучшить” приведенную ниже схему, не пытайтесь заменить нижнюю лампу каскода на триод. У меня уже есть знакомые, которые хотели таким образом “снизить коэффициент гармоник и снизить внутренее сопротивление каскода” , но поверьте, ничего хорошего из этого не получилось. Тогда уж делайте классическую, всем понятную схему с общим катодом, это будет честнее. Из-за такого рода “экскрементаторов” и расходятся в народе мнения, что типа, у каскода нет баса. Коню понятно, что сочетать каскод со старым, по моим понятиям, порочным подходом к постороению аудиосистемы ( со стремлением любой ценой снизить КНИ, с ООС и катодными обмотками, с коэффициентами демпфирования и т.п. лабудой ) – нельзя. Выбирайте – или – или.

Теперь, дабы получить выходную мощность поболее, я взял выходную лампу 2А3-40 от JJ. http://www.jj-electronic.com/pdf/2A3.pdf Она рассеивает на аноде до 40 ватт и выдерживает постоянное анодное напряжение до 450 вольт. Дополнительным плюсом этой лампочки является то, что накал всего 2.5 вольта, что сильно упрощает защиту от сетевых помех.

В качестве нижней лампы я выбрал KT77, хотя первоначально пробовал 6П20С и потом EL34. Поет 6П20С красиво, но у нее обнаружился недостаток – она микрофонит. Да и наличие верхнего колпачка на аноде тоже не радует. EL34 уже не микрофонила, но давала нескромно большую вторую гармонику. По звуковому почерку EL34 и КТ77 оказались почти такими-же, но у них более чем в два раза выше крутизна – а это важно для нижней лампы – это и определило выбор.

Ra выходного трансформатора выбрал также как и в первом проекте на 2А3 – пять килоом. Расчет выполнил по своему алгоритму. Правда, для расчетов нужно знать внутреннее сопротивление каскода. Его я посчитал по замеру выходного сопротивления усилителя на 1 КГц. Для этого на вход макета подал 1 КГц, и замерил уровень выходного сигнала на выходе поочередно на двух сопротивлениях – на 8 и на 12 Омах ( выходник использовал первый попавшийся на 5 КОм Ra, главное, чтобы он выдерживал выбранный анодный ток ). Получилось Rвых = 78 Ом. Потом умножил эту цифру на 25 ( это Ктр выходника в 5 КОм ) в квадрате – и получил, что выходное сопротивление каскода КТ77 – 2А3 составляет около 48 КОм. Вот расчет выходного трансформатора opt_se_design_21

Исходя из расчета был выбран сердечник 12.4 квадратов – у меня есть Ш-образное железо EI130x37 ( Ш35х37-У ) с большим окном, купил его у Аркадия Долински http://www.tubesoundelectronics.de/ – спасибо ему большое за его работу и помощь в выборе ! Были раздумия относительно секционирования. Предыдущий опыт с выходником на ОСМ0.63 привел к выводу, что две секции первички – это все-таки маловато, поэтому на этот раз решил сделать три – 1000 + 2000 + 1000 ( итого расчетные 4000 ) витков первички и между ними два слоя вторички. Вторички я люблю соединять только последовательно и поэтому мотаю максимально толстым проводом – в данном случае взял 1.5 мм по меди. Первичку – 0.28 мм по меди. Межобмоточная изоляция – синтокартон 0.2 мм в два слоя, межслоевая – мелкая строительная сетка для снижения емкости – смотрите мою публикацию на эту тему http://klimanski.com/?p=2932 . Индуктивность первички ( замеренная китайским метром ) получилась 28 Гн, АЧХ по уровню -3дБ от 18 Гц до 28 КГц.

Теперь о сетевом трансформаторе. Я не мог понять отчего так, но все мои попытки приобрести заводские сетевики до этого заканчивались фиаско. Да, они работают – но…. то они гудят, то греются. Теперь понимаю. Их рассчитывали грамотные инженеры, и все они намотаны по принципу экономии и сердечник там работает с максимально допустимой индукцией – ясно, для получения наивысшего КПД при наименьших затратах на медь и железо. К счастью, меня КПД сетевого трансформатора и его вес вообще не интересуют. Мне нужно, чтобы он не гудел и не издавал помех. Понятно, что все что нужно – снизить рабочую индукцию. В данном проекте я испытал самый простой способ – взял 250 ватт сетевой трансформатор ОСО0.25 – 87

с первичкой на 380 вольт, отмотал всю вторичку подсчитывая витки и рассчитал что при подаче 220 вольт на оставленную прежней первичку, он будет давать 0.28 вольта на виток. И исходя из этой арифметики намотал вторичку – 330 вольт 0.355 мм для анодного, 130 вольт 0.28мм для питания сеток и раскачки, 6.3 вольта 1.5 мм для накала КТ77 и 6Ж8, и 6.3 вольта для накала 6Н8С. Все получилось отлично ! Несмотря на питание накала 2А3 переменным током усилитель практически не фонит – можно что-то услышать только поднеся ухо вплотную к басовому динамику. А также, благодаря намотке накальной обмотки на боковых стержнях броневого сердечника – практически нет шума синфазных сетевых помех на средних частотах.

На картинке внизу показан первый, пока недоделанный моноблок. У него пока нет нижней крышки ( донышка ) и колпаков на трансформаторах.

Пока нет декоративной отделки на нем видно, как намотана накальная обмотка для 2А3 ( красный провод на боковых стержнях сетевика ). Моноблок уже звучит и весьма радует. Слушаю его со своим ранее сделанным ЦАПом ( он виден под усилителем ) и со щитом на 2А12 с Висатоном AL130 в качестве ВЧ звена.

Максимальная мощность усилителя – 12 ватт при суммарном Кг 5 % и 18 ватт при Кг 10 %. До 14 ватт спектр гармоник образует красивый ниспадающий ряд, далее начинают доминировать нечетные гармоники.

Дополнено 25 августа 2015 года.

Попробовал автоматическое смещение в катоде КТ77. Получилось очень неплохо – суммарный Кг снизился и максимальная мощность выросла до 20 Ватт при Кг 9%. По причине очень высокого Ri каскода, ООС, возникающая от 150 Ом в катоде практически не влияет на усиление. Но изменился вид спектра гармоник, хотя звучание в общем изменилось незначительно – стало чуть четче и детальнее на тяжелых жанрах и чуть аналитичнее ( но в общем достаточно красиво ) на классике. Полоса пропускания на уровне – 3Б от 18 Гц до 32 КГц.

Мне самому не очень нравятся “кавказские горы” на высоких частотах. Пробовал задавить резонансы RC – цепочкой параллельно первичке выходного трансформатора, но это привело к явно более унылому безликому звуку.

Максимальная мощность при 10 % Кг увеличилась до 20 ватт.

Вот схема ( без БП ).

Немного улучшил внешний вид усилителя – поставил донышко с ножками и с ручками по бокам ( из мебельного магазина ) – теперь переносить усилитель стало легко и удобно.

Пока строю второй моноблок и понемногу дорабатываю этот.

Дополнено 18 декабря 2015 года.

Дабы побороть “кавказские горы” на АЧХ, перемотал выходной трансформатор. Немного увеличил количество витков первички, схема намотки оставил ту же 1 – 2 – 1 – 2 – 1. Первая секция первички 1200, вторая 1890, третья – 1200, итого 4290 витков. Диаметр провода первички – 0.28мм, вторичка – 1.25мм. Только на этот раз вдобавок к синтокартону 0.2 мм добавил еще слой медной фольги между первичкой и вторичкой. Кроме того, для снижения динамической емкости, все слои первички намотаны в одном направлении – то есть с возвратом каретки укладчика после окончания каждого слоя.

Этот комплекс мер дал наконец-то более-менее удовлетворительную АЧХ без резонансов. В звучании это сказалось в значительном улучшении динамики усилителя. В остальном каких-либо изменений я не услышал.

Однако несмотря на красивую АЧХ, де факто на прослушивании фонограмм я услышал посторонние призвуки – как показалось, это были резонансы внутри трансформатора. Поэтому я решил все-таки выходные трансформаторы пропитать. Парафин, церезин, смолу и тому подобные пропитки я использовать не решился по причине их легкоплавкости и низкой механической прочности, а остановился на пропиточном электроизоляционном лаке МЛ-92. Технология пропитки описана на форуме дийаудио.ру http://www.diyaudio.ru/forum/index.php?topic=1568.60 – там есть мой первый опыт, и в моем блоге http://klimanski.com/?p=4561 уже улучшенный вариант как я пропитывал второй трансформатор для этого же усилителя. После пропитки произошли просто явные “чудеса” со звучанием – бас стал упругим, хлестким, ну, почти двухтактным, да и в общем петь усилитель стал заметно почище. АЧХ от пропитки практически не изменилась.

Этот усилитель занял свое место в моей мастерской на даче в комплекте со щитами 2А12 – Visaton AL130. Как вы понимаете, он имеет очень высокое выходное сопротивление ( около 100 Ом ) и пришлось проделать немалую работу по его стыковке с акустикой. Об этих щитах я еще напишу поподробнее, но не здесь – смотрите чуть позже а разделе Акустика.

Спасибо огромное всем, кто мне помогал – черный дрозд запел всем на радость. Хотя я и доволен результатом, но проект пока не считаю завершенным. Работы по улучшению продолжаются, буду сообщать по ходу дела.

Добавлено 15 февраля 2016 года.

Пока я делал второй моноблок, появилась идея попробовать газовый стабилизатор вместо полупроводниковых стабилитронов. Не думаю, что они в общем чем-то лучше, чем стабилитроны полупроводниковые, но у них есть свои плюсы. Например – даже при токе в 30 – 40 мА им не нужен теплоотвод, да и светятся они очень красиво – мне например очень нравится СГ2С – его свечение оранжево-красное, очень яркое. Напряжение стабилизации у него 75 вольт, в последовательной комбинации с СГ4С ( 150 вольт ) они как раз дают нужные для питания второй сетки нижнего пентода 225 вольт. Да и отверстия в шасси излишние имеются – это и определило ход дальнейших переделок – от полупроводниковых стабов я отказался.

И второе – попробовал другие лампы в качестве нижнего пентода. Оказывается, почти без перестройки режимов туда можно ставить EL34, KT66, KT77, KT88, 6L6, 6П3С, 6П3С-Е – эти можно пробовать перетыком ( цоколевка совпадает ), а вот для 6П20С и ее западного аналога 6CB5A нужен переходник. Кстати, 6П3С-Е на мое ухо пела даже очень неплохо, в некотором плане – по объему сцены и прозрачности верхнего регистра – даже получше многих других. Но лучшей с большим отрывом в чистоте звука и объемности образов оказалась КТ66 Genalex Gold Lion. Жаль, нет у меня лампочек от GEC, было бы интересно сравнить.

И еще, что захотелось поменять – старые советские конденсаторы К50-6. Во-первых, они занимают очень много места. Во-вторых, корпус одного из них находится по напряжением в 370 вольт, что требует дополнительных усилий по защите от прикосновения – в общем, вместо них у поставил внутри корпуса намного более компактные совеременные, те же 47 мкф х 450В, а на место снаружи шасси поставил другие, которые находятся по схеме за дросселем ( которые на корпусе сейчас справа ), причем я нашел у себя в закромах очень красивые Cornell Dubilier 1200 мкф на 450В.

Сейчас Дроздик выглядит вот так.

Наверно обратили внимание, что вместо 6Ж8 теперь поставлена EF36 – на ее место можно поставить 6Ж7. Мне так показалось, что и 6Ж7 и ее сестры EF36 и EF37 в этой схеме поют покрасивее.

В нижней части ( на последнем фото ) размещен блок сетевого фильтра – у нас сеть очень загрязнена и поэтому я уделяю особое внимание вопросу фильтрации помех. Блоки фильтров заказал у Сергея Патрушина http://myelectrons.ru/diy-setevoj-fil-tr-svoimi-rukami-kupit-nabor-myelectrons-ru/ . В верхней части – блок питания переключателя ОООС – одной кнопкой обратная связь включается и выключается. Этот БП планирую использовать и для питания смещения нижнего пентода каскода – пока, как видите, в смещении стоит 9В батарейка ( крона ).

Дополнено: в последствии указанный сетевой фильтр был удален. Динамика стала лучше.

Схема доработанного усилителя.

blackbird_final

Для чего появилась ОООС ? Она отключаемая, 6 дБ. Со включенной ОООС выходное сопротивление усилителя снижается от примерно 100 – 150 Ом ( в зависимости от используемого на первом этаже пентода ) до 5. Это бывает полезно включить на тяжелых жанрах, где много баса или если усилитель будет играть с другими колонками.

Конденсатор С5 должен быть хорошего качества, от него во многом зависит звук на ВЧ. У меня поставлен Мундорф Silver/oil. Электролиты С2 и С3 – на 450 вольт, остальные конденсаторы желательно на 800 – 1000 вольт, так как они питаются от анодного напряжения и если при включенном усилителе вынуть лампу EF36 ( или она сгорит ), то на конденсаторах С1, ( С2+ С3 ), С4 и С5 появится полное напряжение анодного питания. У кого не найдется качественных конденсаторов на такие напряжения, первый каскад можно запитать от источника 260 вольт, подобрав другие номиналы резисторов R6 и R7.

И блок питания

Вместо 1N5818 можно поставить любой маломощный кремниевый диод, вместо 2N1306 – КТ602, КТ815 с любой буквой, светодиод – самый обычный красного цвета. Конденсаторы С1, С3, С8, С9 и С11 – на 450 вольт, С4, С7 – на 250, конденсаторы С2 и С6 – помехоподавляющие – С13 – на 1000 В, С6 на 250 вольт переменки, С5, С10, С12 – на 25 вольт. Дроссель L1 – Хаммонд 193C. Резисторы. R1 – 5 ватт керамический, R4, R5 – 2 ватта, остальные 0.5 Ватта. Реле – любое на 12 вольт с двумя парами контактов и предназначенное для монтажа на плате. Конечно, у кого есть красивый тумблер для включения/выключения ОООС, нет смысла городить схему переключателя реле, управляемого одной кнопкой – просто у меня были в наличии красивые нержавеющие кнопки и они подошли в существующее отверстие. Трансформатор Тр3 – на 12 вольт 20 Ватт тороидальный для питания галогеновых ламп.

Появились декоративные металлические колпаки на сетевом и выходном трансформаторах – моноблоки обрели законченный вид.

В декабре 2016 года проект завершен. Спасибо Алексею Банину за изговленные красивые колпаки на трансформаторы, а также благодарю Павла Морозько, Аркадия Долински, Сергея Патрушина, и всех тех моих друзей и знакомых, в том числе с форума Дийаудио.ру , кто так или иначе участвовал в проекте, но может быть не был упомянут в тексте.

. final_s_kolpakami

Дополнено в декабре 2022 года.

Сделано первое серьезное ТО. Батарейка Крона в сетке КТ66 прослужила 5 лет, ее пришлось заменить. Не просто заменить, а поставить вместо батарейки устройство фиксированного смещения на степ-даун платке, а ее питание сделал на пачатном 12 В трансформаторе. Схему скоро подправлю и загружу. Такое изменние продиктовано необходимостью быть уверенным, что со смещением все в порядке. В случае если батарейка просядет, то из-за неконтролируемого роста тока каскода может пойти вразнос нижкий пентод каскода, что приведет к его повреждению или повреждению выпрямителей блока питания.

Как межкаскадный между EF36 и КТ66 поставил Аудионоут 0.47мкф 630 вольт медь в масле. Просто попробовать. Понравилось ! В какой-то мере играет тонально побогаче. То есть Мундорф немного аналитичнее.

AudioNote

Что еще. Попробовал менять лампы вместо КТ66. Подошла, трудно поверить, но 6П3С, правда, 60-го года военной приемки. И отлично играют ! Все, что сделано после 1970 года не поет, или мне попался брак. И несмотря на то, что лампа немного перегружена ( 24 ватта на аноде ) – но работает стабильно. Пробовал EL34 JJ, тоже очень хороша, но пока положил в запас – она требует небольшой подстройки смещения. Хотя EL34 в некотором смысле предпочтительнее, если нужет более глубокий бас – у этой лампы в сравнении с 6П3С и КТ66 малость более низкое внутреннее сопротивление – 15КОм ( против 22КОм ).

В блок питания вместо 12AX4 ( которуй сейчас все труднее найти ) можно поставить 12D4 или даже 6Д22С. В одном моноблоке я поставил 12D4 , у них внутреннее сопротивление ниже и с ними анодное напряжения увеличилось с 720 до 745 вольт.

Система ООС была отключена и удалена за ненадобностью. Также был полностью удален сетевой фильтр.

Были доработаны колонки – теперь в них установлены по 2 динамика 2А12, а Висатоновский AL170 отключен, а в качестве пищалки работает Fostex T-90. Описание доработки колонки есть здесь.

Kup4ihi_IMG_20221203_210150

В доработанном виде система продолжает радовать меня, мою семью и гостей своим чудесным звуком ! Вот АЧХ системы, снятая микрофоном UMIK-1 с расстояния 1 метр:

kup4iha_2

Добавлено 6 марта 2023 года. Немного переделана схема подачи смещения на нижнюю лампу каскода. Батарейка была удалена и вместо нее сделана система подачи регулируемого смещения – печатный трансформатор на 12 вольт, выпрямитель с выходом 16 – 18 вольт постоянного тока, регулируемый stepdown конвертер ( платка куплена на Aliexpress ) , вывод 2 ( минус ) конвертера подключен к резистору R8 номиналом 100К ( вместо батарейки Bat1, см. схему усилителя выше ), а вывод 1 ( плюс ) – к общему проводу.

Bias_power_source

step_down

Кроме того, переделан ввод сетевого шнура — вмонтирован позолоченый медный сетевой разъем от Furutech – для того, чтобы можно было потом подобрать “правильный” сетевой кабель.

Furutech

Дороботка позволила в точнее и в более широких пределах регулировать смещение, поэтому вместо КТ66 и 6П3С попробовал ставить и другие похожие по цоколевке лампы – например EL34. У нее значительно выше крутизна, поэтому она требует меньшего напряжения для раскачки. Если El34 от JJ играла немного аналитично, то китайская Psvane оказалась много музыкальнее и пока оставил именно ее.

EL34_psvane

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

June 14, 2014 by sergei

Ламповый усилитель Сакумы без Тамуры

Давно уже мечтал навестить ресторан Конкорд под Токио – его держит теперь уже пенсионер Сусуму Сакума – известный конструктор ламповых усилителей и знаменитый своим нестандартным подходом к этому делу. Известна его любовь к прямонакальным лампам типа 211, 300В и т.п., а также Сакума любил эти прямонакалы обильно “сдобривать” разного вида трансформаторами – помимо выходного он еще как правило добавлял межкаскадный, а иногда еще и входной. На этой неделе я связался с господином Ямамото ( он создал вэб-страницу для поклонников прямонакалов – http://www10.big.or.jp/~dh/ – почитайте, там много интересной информации и практических схем ) и он сообщил мне грустную, так он сказал сам, новость – Тамура больше не выпускает трансформаторов, которые ставил в свои усилители Сакума. То есть остается или искать замену, или – а почему бы и нет ? – попробовать намотать самому. И я вот решил попробовать. Как выходную лампу сначала я выбрал 300В а как входную – 45 от Силвания. Начальная схема была такой

В качестве АС – широкополосник Lowther PM2a. Да, мои дорогие -мне пришлось потратиться и купить знаменитый Лоутер – ведь Сакума очень любил PM6, но мне по случаю подвернулся ремонтированный самим Лоутером динамик за треть цены нового. Звуковая катушка намотана серебряным проводом, сопротивление 15 Ом. Как выходник я приладил мною намотанный на железе от ТС180 для ГУ-50 http://klimanski.com/?p=3553 ( по мощности и Ra он не совсем подходит под 300В, но для первых опытов можно поставить ). Межкаскадник поставил готовый – китайский LM2004N с коэффициентом передачи 1:1. Учитывая высокую чувствительность Лоутеров, даже небольшого усиления этих двух каскадов хватало для озвучивания помещения в 25 кв. метров на нормальной громкости. Но приборы неумолимо показывали, что это всего лишь 0.5 ватта выходной мощности. Чтобы раскачать 300В нужно слишком много, подумал я, и заменил 300В на 2А3 Electroharmonics – звук с ней мне поравился больше, да и для взятого мной выходника с Ra=3KОм и сечением сердечника 9 квадратов она уже вполне уместна ! А вот 45-ку я заменил тоже на 2А3 – но уже потому, что с имеющимся межкаскадником она на АЧХ давала слишком много горбов в ВЧ области. Чтобы выйти на положенную мощность, нужно или добавлять еще один каскад, или, как это делал Сакума – поставить входной трансформатор. Для начала я решил попробовать обойтись трансформатором – и намотал внавал, без секционирования, на оказавшимся под рукой ПЛ железе 8х32 проводом 0.18 – всего 3400 витков с отводами через каждые 800 витков. Вот сердечник – два каркаса склеил из картона сам.

На средний отвод подавал сигнал от генератора, а с верхнего отвода получившего автотрансформатора подавал на вход уже удвоенное напряжение. Индуктивность обеих обмоток, измеренная китайским мультиметром была 16 Генри. Вот схема того, что получилось:

Чтобы не быть предвзятым, сначала я послушал этот УНЧ “без Тамуры”. Звук мне очень понравился ! Чистый, прозрачный, тембрально богатый, как положено прямонакалу очень детальный и живой на малой громкости. Особенно понравилась фортепьянная музыка (В.Рябчиков Русская фортепьянная музыка Х!Х века SVCD-151 июль 2011 ), также прекрасно звучит виолончель М.Растроповича – богато, глубоко и детально. Теперь я понимаю почему любил такого вида системы Сакума ! Она прекрасно передает эмоции исполнителя – музыка прямо трогает струны души и заставляет сопереживать. И еще мне стало понятно отчего мне хуже удались мои первые опыты с прямонакалами ( смотрите более ранние мои “творения” ) – я мало ставил трансформаторов ! Точнее совсем не ставил – кроме выходного – ничего ! Правда, не знаю, упомянуть ли это как минус, – озвучивать фильмы-катастрофы при помощи этого УНЧ с Лоутером лучше не надо. Хотя, если подключить сабвуфер – уверен – пойдет на ура и это !

Блок питания – классический на кенотроне 5Ц3С ( тоже, кстати, прямонакальный ):

И вот под занавес – АЧХ получившего усилителя ( нагружен на активное сопротивление 12 Ом, автотрансформаторный РГ на максимуме громкости )

Как видим – на уровне -3дБ полоса от 15 Гц до 38 КГЦ ! По моему скромному мнению, для так грубо прикидочно намотанного входного трансформатора – просто великолепный результат. Так что можно обойтись и без Тамуры. Осталось немного подработать входной трансик и намотать межкаскадник – подозреваю, что горбы в ВЧ области как раз от китайского LM2004N. Уже припас железо от ТС-100 – осталось определиться с его коэффициентом трансформации и найти свободного времени для намотки. О результатах чуть позже доложу !

В заключение хочу сказать спасибо форумчанам Дийаудио и особенно Алесандру ТАНКу за дельные советы. Кстати, читайте на этом форуме ветку о прямонакальных лампах http://www.diyaudio.ru/forum/index.php?topic=558.0

ЗЫ – динамик PM2a у меня был закатан в рекомендованный Лоутером корпус MedallionII. О нем напишу отдельно.

Дополнено 1 июля 2014 года. Перемотал входной трансформатор, тем же проводом 0.18мм, только не внавал, а аккуратно, на намоточном станке, с межслоевой изоляцией 0.1 мм из бумаги для гриля. По сути она не нужна, я это сделал только для снижения паразитной емкости. И плюс – сделал отводы для регулятора громкости. На первом каркасе от начала намотки – выводы от 3, 10, 25, 50, 90, 150, 250, 400, 600, 900, 1300 -го витка, всего на первом каркасе – 1800 витков, второй каркас – тоже 1800 витков с отводами через каждые 600 витков – всего 16 отводов включая начало и конец. У меня как раз есть галетник на 16 позиций. От перемотки входного трансформатора звучание системы не изменилось. Приборами пока не тестировал.

Пару замечаний.

Номиналы блокировочных конденсаторов С2 и С3 в катодах обеих ламп пришлось примерно удвоить – несмотря на красивую АЧХ бас все-таки небыл убедительным.

И колоночный провод. Казалось бы – для 15 ом динамика 0.75 кв.мм. медной моножилы ( пусть длиной около 2.5 метра – это всего 0,06 Ома ! ) должно быть более чем достаточно. Но когда я заменил этот временный эрзац на совершенно обычный магазинный колоночный из OFC меди – у Лоутера словно прорезался доносившийся ранее откуда-то издалека голос.

Проект пока не закончен.

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

Sergei Klimanski

Personal web blog

Archives