Батарея аккумуляторов 150 вольт и стабилизатор тока для ее зарядки



Total visitors since 1st of October 2012

– amount of visitors are online

Я уже давно уже задумал сделать батарею из 12 Вольт аккумуляторов для того, чтобы питать небольшие усилители или макеты, где не требуется больших напряжений и токов, или где важно иметь напряжение без пульсаций. И вот, где-то год назад я купил 12 таких вот, в Китае сделанных аккумуляторов

img_5517_2

и сделал их батарею, которая в зависимости от степени зарядки дает 140 – 160 Вольт. Но потом, когда я ее подсадил, стал вопрос – а как эту батарею зарядить ? Из литературы я узнал, что заряжать свинцовые аккумуляторы включенные последовательно не рекомендуется. Что же делать ? Перекоммутировать все, и потом, снова вернуть обратно ? Когда аккумулятор один, ну два – нет проблем. А когда их 12 ? И я собрал вот такую вот схемку, которая очень облегчила мне обслуживание этой батареи. Пришлось, правда, добавить еще 12 реле на 12 вольт с двумя группами контактов, 12 диодов ( любые кремниевые на 2 А, я использовал 1N5822, но можно и что-то по-проще ). Для того, чтобы при зарядке на сидеть у батареи и не подкручивать рукоятку блока питания, я сделал стабилизатор тока на биполярном транзисторе КТ892 ( просто был под рукой – сюда вполне сгодится любой установленный на радиатор среднего размера КТ827, КТ829 с любой буквой ). Если поставить указанные в схеме детали, то ток стабилизации получается около 2 ампер, если нужно его уменьшить, поставьте 3 или два диода вместо четырех, а если увеличить – то добавьте один – два. Зарядному устройству надо подавать на вход 20 – 21 вольта постоянного напряжения, можно от стандартного БП ( у кого есть ), можно от простейшего самодельного, состоящего из понижающего трансформатора на 15 вольт, выпрямительного диодного моста и конденсаторов.  Как реле подойдет любые с двумя ( и более ) группами контактов, рассчитанные на 12 вольт VDC. У меня использованы РЭС22. Неплохого качества китайские реле можно купить на е-Вае по 2 – 3 доллара за штуку.
Зарядка заканчивается при достижении 14,7 вольта на контактах аккумулятров, по идее надо будет схему дополнить устройством автоматического отключения зарядного устройства. Полностью заряженный аккумулятор, отключенный от зарядного устройства ( но не нагруженный ) должен показывать на своих зажимах около 13,2 – 13.5 вольта, то есть вся заряженная батарея в режиме “холостого хода” будет давать около 160 – 165 вольт. Подзаряжать батарею нужно, когда ее общее напряжение снизится до 140 вольт. Важно иметь ввиду, что зарядку ( как и тренировку ) аккумуляторов нужно проводить в теплом помещении, лучше при примерно +20 градусов. При низкой температуре емкость батареи и выдаваемое ею напряжение немного снижается.
В заключение – схема и фото самой батареи со стабилизатором тока, на фото батарея как раз включена на зарядку ( на схеме – наоборот ):

battery3

 
img_5520_3

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

Вариации на тему Дарлинга. 6SN7 – анодный дроссель – 1626



Вовсе не из желания как то улучшить звук этого миниусилителя, а просто для увеличения громкости ( чувствительности ) с лампой 6SN7 RCA на раскачке – в мой макет ( смотрите более раннюю публикацию http://klimanski.com/?p=1784) был поставлен анодный дроссель вместо 100К резистора в первоначальной схеме и получилось вот такое:

darling_anode_choke2

А вот фото дросселей, купленных на е-Вае, но может быть можно поставить и первичку от любого малогабаритного SE выходника типа ТВЗ1-9, только хорошо бы убрать ( или сильно уменьшить ) толщину прокладки в магнитопроводе для увеличения индуктивности первичной обмотки.

choke

От сделанных изменений звук усилителя несколько неожиданно для меня не только стал громче ( это и ожидалось ), но заметно прибавил рельефности музыкальным образам и сделал бас несколько более упругим и энергичным ( некоторые называют такое его преображение почему-то “мясом” ). Но особенно интересным мне теперь показалось звучание фортепьяно. Как тут не вспомнить Шишидо с его хорошо известным тезисом, что “…теперь я могу честно признаться, что не знаю, почему схема с межкаскадным трансформатором звучит лучше….”. Я конечно не Шишидо, и тем более не могу объяснить, почему замена резистора 100К на дроссель так сильно изменила звук к лучшему… Но – факт. Ооочень рекомендую попробовать. В качестве выходного подойдет любой малогабаритный SE трансформатор с сопротивлением первички от 5 до 12 К, например, ТВЗ-1-9, ТВЗШ и т.п. Вместо диодного выпрямителя рекомендую поставить 6Ц5С ( или его аналог 6Ц4П ), правда, при этом надо будет другой сетевой трансформатор с двумя анодными обмотками по 300 Вольт.

Правда, как и всегда это бывает с трансформаторами и анодными дросселями, при первом включении необходимо минимум 2 – 3 часа ( а лучше – часов так 10 ) “прогрева” усилителя музыкой – нельзя забывать об этом. В заключение – остальная аппаратура использованная при прослушивании: источник – ламповый FM тюнер Fisher 90-B, акустика – открытые экраны на Visaton B-200 с активным басовым оформлением TQWT( статью об этих колонках можно найти в разделе Акустика ), все это было в моей спальне 18 кв. метров. Как источник тоже пробовал СД-плейер Денон, слушал тест-диск нр 2 от Профетмастера и 11-ю симфонию Шостаковича, часть 4-ю, в исполнении Лондонского Симфонического Оркестра ( запись 2002 года, дирижер М.Ростропович ). Во втором произведении при великолепной сцене ярко и сочно звучала барабанная дробь и на фоне струнных хорошо прорисован каждый духовой инструмент, и особенно перкуссия. Удар барабана с последующим раскатом литавров в середине произведения просто заставляет содрогнуться – настолько все это натурально. А финал даже слушал дважды. Фантастика. От Профетмастера понравился Градский – несмотря на концертную запись – прекрасное стерео и ощущение пространства зала, также очень хорошая передача своебразного тембра голоса этого выдающегося певца и композитора.  Вообще хочу отметить особенную, детальную и рельефную пространственную проработку практически всех треков этого тест-диска, причем звук детальный и  очерченный, причем иногда холодно-четкий, а там где нужно – с теплой эмоциональной окраской. А это как раз то,  что я особенно ценю в записях и усилителях – я могу многое простить записи и аудиосистеме – но к плоскому безликому звуку я быстро теряю всякий интерес. А тут я прослушал весь диск и в каждом треке есть свой шарм. Даже Рамштайн который сам по себе мне – не очень, и то прослушал весь, отметив неплохой вокал и даже внутренне похвалил Дарлинг за способность петь и тяжелую музыку и даже подкрутил погромче. А вступление в треке Патрисии Барбер и раскаты грома в Storm2 очередной раз сразили меня своим басом и очень неплохой динамикой. Прекрасна гитара второго трека Бреговича – чистый, богатый тембрально, динамичный и эмоционально притягивающий звук. А от вокала четвертого трека в самом деле – прямо мурашки по коже…. Великолепный тест-диск ! Ну, и конечно  Дарлингу –  БРАВО !

Справедливости ради –   замечание о недостатках усилителя. Мне показалась несколько бедноватой прароботка ВЧ, особенно на низкой громкости. Это, похоже, что может следствием незаблокированных электролитов в катодах обоих каскадов.  Ну, и виолончели ( те, что на втором плане ) в Апокалиптике мне не показались натуральными. Но это я отношу к особенностям АЧХ Висатона.

Дополнено 19 декабря 2012г.  Сегодня попробовал улучшить отдачу в верхнем регистре и – удачно. Я убрал катодное смещение у 6SN7 и вместо него поставил трех-вольтовые батарейки типа CR2032.

darling_plate_choke_battery

По поводу где лучше ставить батарейку – в катод или в сетку – я уже давно для себя решил,  однозначно,  надо делать именно так, как указано на схеме выше.   Трек нр 7 Патрисии Барбер из тест-диска нр2 от Профетмастера теперь зазвучал точно и детально по ВЧ. Конечно, вы наверно помните, что сделал несколько  УНЧ на 2А3 ( в частности, смотрите http://klimanski.com/?p=490, там же есть комментарии по поводу способа включение батарейки смещения ), которая обладает непревзойденной способностью рисовать очень детальные верха, поэтому признаюсь, что дарлинг в этим смысле на 10-ку не вытягивает. Но 7-8 поставить можно.  А если не сравнивать с 2А3 , то звучит просто отлично – и все тут. Ну и низы стали четче –  Ирландская мелодия с барабанами зазвучала выразительнее. И Ирландский гимн, кстати – тоже.  В который раз убеждаюсь в простой истине – нельзя в предварительных каскадах с катодным смещением ставить электролиты – никакая их блокировка неэлектролитами не помогает.  Надежно помогает только одно – перемычка… Ну, или цепь ООС иногда….

Вечерком послушал Градского на виниле – диск “Экспедиция” 1990 года, Апрелевский з-д ( вертушка REGA, головка MM Nagaoka MP500, корректор – свой самодел ).  Очень понравилась “Баллада о лицах….”, великолепная гитара и эмоционально заряженный вокал Автора.  Когда поет Градский трудно ему не поверить. Другая сторона пластинки. “Мы не ждали перемен” тоже шикарный вокал, отлично очерченное пространство.  Оно еще шире в “Он так любил”.   Вообще-то, мне так показалось,  диск имеет небольшой перекос в тональном балансе в сторону верхов. Но может это сделано сознательно ? От этого он кажется как бы светлее…несмотря на острое и в общем мрачноватое его содержание…  На сладкое – “Антиперестроечный блюз” .  Чудная пластинка.  Вроде пора спать ( 11-00 ) но хочется послушать что-то еще. Это – признак хорошего звучания аудиосистемы. Это как наркотик.  Нет сил оторваться.  Поставил ноктюрны Шопена в исполнении Евгения Светланова ( Московский Опытный Завод “Грамзапись”, 1981 ). Светланов более знаменит как дирижер, но тут он показал себя как великолепный пианист.  И запись тоже очень хорошая, с отличной рельефной передачей тембрального богатства фортепьяно и с подчеткнутым эмоциональным музицированием солиста. Хотел найти это на Ютубе, но к сожалению там вообще мало записей игры Светланова на фортепиано. Полушал ( компьютер был подключен к усилку через USB порт и простенький ЦАП ) Рахманинова Вокализ  http://www.youtube.com/watch?v=80o0j4mtjRc – мне очень нравится игра Светланова и я оставил свой “большой палец вверх” под номером 33, будет время – послушайте тоже.

Дополнено 25 декабря. На одном из аудиофорумов я читал о том, что батарейка, включенная в сетку последовательно делает звук резким. Я тоже замечал этот эффект. Должен сказать, что “резкость звука” – это и хорошо и плохо. Если это крикливость, резонансная резкость – то это плохо. Если это – разрешающая способность, четкая очерченность образов – то это хорошо. Лично я после того, как поставил батарейку в первую очередь и в намного большей мере ощутил именно “хорошую” резкость. Но справедливости ради должен сказать, что небольшие крикливые нотки я тоже услышал. Но теперь – самое интересное – после часов так 10 работы схемы ( где-то неделю уже Дарлинг услаждает мои уши ) я уже этих крикливых ноток не слышу СОВСЕМ !!! Выходит, что надо прогревать звуком и батарейки тоже ! И еще одно наблюдение – схемы без ООС позволяют особенно рельефно ощутить звуковую сигнатуру компонетов тракта. Схемы, где есть ООС играют намного более слитно и там сигнатура отдельных компонентов нивелируется.

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

Измеритель индуктивности




Пока мне не нужно было заниматься намоткой выходного трансформатора, тема измерений индуктивности катушек с сердечниками меня мало интересовала. Досаждала, конечно ненадежность китайских коробочек, претендующих на звание “измеритель индуктивности”, но теперь, когда я стал углубляться в этот вопрос, то оказалось, что они, эти коробочки, еще и дают разные показания при замерах на разных пределах измерений… А это наводит на нехорошие мысли, а главное – мешает систематической работе – непонятно, что ты замерил. Вот пример – у меня есть выходник 10К, который должен иметь индуктивность первички около 30 Генри. Посмотрите, что показывает тестер на пределе 20 Генри и что на пределе 200 Генри – ну что, как тут определять правильную цифру – голосованием ?
img_5548
ind_24
Я бы понял, если бы испытательная частота была разной – но нет, частота замера на этих пределах одна и та же – 100 Гц….Ну а если и тестер умер ( за 5 лет сейчас у меня уже третий ) – то все сделанные ранее замеры вообще повисают в воздухе… Пришел к выводу – нужен стандарт !
Еще несколько лет назад, когда я купил выходной трансформатор у одного старого японца, у нас возник с ним спор по поводу индуктивности первички. Я замерил его своей “китайской коробочкой” и получил 70 Генри, хотя японец утверждал, что там аж 160… Когда я спросил его, как он это измерил, то прислал мне вот такую совсем простенькую от руки нарисованную схемку измерений, сущность замера которой в пояснениях не нуждается.
test_inductance
Сделал все как мне сказал этот уважаемый японец-сан и получилось в точности 160 Генри…. Что же тогда замерил “измеритель индуктивности” ? Я замерил на осциллографе, что на пределах 200 и 20 Генри – китайский тестер генерирует 100 Гц, а на всех остальных диапазонах – 1000 Гц. То есть выясняется, что результат измерений зависит от частоты испытательного прибора.  И еще оказалось, что результат замера также еще и зависит от величины приложенного напряжения…
Все это на превый взгляд как-то не вяжется с теорией – известно, что индуктивность катушки зависит от сечения сердечника, от количества витков и величины мю сердечника, но никак не от частоты и тем более не от величины приложенного напряжения. Но давайте не будем торопиться. В физике магнитезма есть такая формула зависимости магнитной индукции в сердечнике:

Bm = U * 10E(8) / ( 4,44*F*N*S )

где U – приложенное напряжение
F – частота переменного тока
N – количество витков в катушке
S – сечение магнитопровода.

Любой тестер ( испытатель ) подает на измеряемую катушку определенной величины и частоты напряжение, создавая в сердечнике некоторую величину магнитной индукции B. Проблема в том, что мю, то есть магнитная проницаемость сердечника мягко говоря, не является величиной постоянной, а точнее, сильно зависит от величины магниной индукции. Вот тут и становится понятно, отчего результаты замеров так сильно зависят от величин, которые вроде прямым образом на индуктивность влиять не должны – то есть от частоты и от величины приложенного напряжения. Так как величина мю с ростом величины магнитной индукции сильно увеличивается ( особенно при отсутствии зазора в магнитопроводе ), иногда в десятки раз, отсюда из приведенной выше формулы следует простое правило – результат замера индуктивности будет тем больше, чем ниже частота и чем выше величина испытательного напряжения. Поэтому всегда, когда идет разговор об индуктивности первичной обмотки выходного трансформатора, необходимо указывать, в каких условиях проводились измерения. Особенно это касается трансформаторов для двухтактников, где нет немагнитного зазора.
А раз все это так, получается есть смысл сделать замеры индуктивности первичной обмотки трансформатора не при каких-то отвлеченных значениях частоты ( в тестерах – это 100 или 1000 Гц в зависимости от диапазона ) и напряжения, а при тех значениях, которые реально будут иметь место в работающем транформаторе.  Как это и делают японцы – на частоте 50 Гц и подают небольшое ( так называемое “малосигнальное” ) напряжение на первичку. В общем, у меня появилось желание сделать прибор по той примитивной схеме от японца, но только с цифровой шкалой для удобства пользования. Вот схема прибора:

inductance_meter2
img_5515_2

На картинке – уже собранный вольтметр, который я купил на рынке в Риге за 8 Лат ( около 11 Евро ).  У него четыре разрядные цифры, разрядную точку надо поставить между третьим и четвертым разрядом.

Детали. Нужен качественный сдвоенный потенциометр 50К, лучше логарифмический, идеально подойдет ALPS или аналогичный для аудиоприменения. Также надо точно подобрать резисторы R2 и R3.  LM1085 можно заменить на LM317, напряжение питания вольтметра может быть любым в пределах 6.8 – 10 Вольт. Сетевой трансформатор – любой маломощный с примерно подходящими напряжениями на вторичной обмотке. Измерительный вольтметр может быть любой с входным сопротивлением не ниже 10М, с пределом измерений от минус 2 до плюс 2 вольта. На вторичной обмоке транфсорматора указано на схеме номинальное напряжение 6.3 вольта, но т.к. он работает практически на холостом ходу, то фактически там есть 7.1 вольта.

Как работает схема ?  Есть два режима работы – “БАЛАНС” – балансировка  сопротивлений измерительного потециометра Р1 и тестируемой индуктивности, при этом переключатель ( тумблер с двумя парами контактов ) S2 находтся в положении, указанном на схеме.  Когда достигнут баланс ( вольтметр показывает ноль ) , тогда переключатель S2 переводится в другое положение – “ЧТЕНИЕ” и тогда можно прочитать значение индуктивности, так как потенциометр Р2, ( сдвоенный с Р1  ) будет показывать падение напряжения, в точности равное измеряемой индуктивности. Пределы изменений – от 3.2 до 159 Генри. Точность зависит от качества сдвоенного потенциометра Р1/Р2 и от точночти подбора резисторов R2 и R3.

Настройка собранного прибора.  Вначале надо отбалансировать измерительный мост. В режиме “БАЛАНС” подключают к клеммам индуктивность около 10 – 20 генри ( любой дроссель ) и выставляют ноль на вольтметре. После этого замеряя тестером  переменное напряжение на дросселе и на потенциометре Р1+ R2  и вращают движок подстроечника VR3, каждый раз подстраивая ноль на измерительном вольтметре добиваются того, чтобы измерительный вольтметр показывал ноль при равенстве измеренных тестером напряжений на дросселе и ( R2+Р1).  После этого переводят тумблер режима работы в положение “ЧТЕНИЕ” и поставив потенциометр Р2 на максимальное сопротивление, подстроечником VR2 устанавливают показание 159.2 ( т.е. 1.592 вольта ) Генри.  На этом настройка заканчивается.
В заключение – фотографии законченного изделия.

img_5539_2

img_5541_2

Надо отметить, что данный прибор не претендует на высокую точность измерений. Он пригоден для примерной оценки индуктивности первички выходного трансформатора или индуктивности дросселя по принятому стандарту – 50 Гц и напряжении 5 вольт RMS на тестируемой индуктивности. Метод не учитывает активное сопротивление обмотки, Но даже если активное сопротивление не учитывать, все равно для большинства реально существующих выходных трансформаторов ошибка не превысит 2 – 3 %, что вполне достаточно для поставленной задачи. В случае необходимости можно поправку на активное сопротивление внести, учитывая, что Lcorret=Ract/(2*3,14*50 ), где Ract – замеренная величина активного сопротивления обмотки, и Lfact=L – Lcorrect, где L -показания измерителя.
Также, для повышения точности измерений первички двухтактных трансформаторов ( или любых индуктивностей без немагнитного зазора ) желательно прибор включать в сеть через стабилизатор напряжения, или, хотя-бы через ЛАТР. Для измерения дросселей и индуктивности первички однотактных трансформаторов в этом необходимости нет. Например, я провел пробный замер индуктивности первичной обмотки трансформатора TW60SE, так вот при изменении сетевого напряжения ( я пользовался ЛАТРом ) от 200 до 237 вольт ( 18 % ) расхождения в показании измерителя составило менее 3 %.

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