Еще немного о концепции и расчете звуковых трансформаторов

[Алексей Шалин]

****Нескромный вопрос: а какова при этом его индуктивность?

С уважением
Михаил

Индуктивность (расчётная) - 56 гн.

ширина ленты 46,5 мм, набор 92 мм.
ширина окна 108 мм, высота окна 91,5 мм.
масса стали 17,3 кг, объем стали 2503 куб см.
длина витка 0,435 м, длина магнитной линии 0,5561 м.

Ширина магнитопровода внешняя 201 мм, высота внешняя 185 мм.

Железо из того же источника, что и для М.Г. Имеется только два комплекта.

Нагрузку можно принять 4...5 Ом. Сопротивление первички 10 Ом.

Юрий, окошко маловастенькое для таких желаемых параметров

Реально получается:
активное сопротивление первички - 18 ом,
такое же приведённое сопротивление вторички.

Индуктивность рассеяния - 10 мгн, нижняя граничная - такая же, как у реально существующего транса МГ.

КПД транса - 98,8%.

Нагрузку принял равной 5 ом.

Подробности - письмом (потому что объём большой )

 

[Алекспндр Соколов]

Вообще-то, формула "хорошести" А. Бурцева прямо приводится к весу трасформатора -
При заданном числе витков при увеличении размера увеличивается диаметр провода, уменьшается сопротивление первички - первое слагаемое. Одновременно растет площадь витка и индуктивность без сердечника - второе слагаемое.

При этом паразитные параметры в формулу не входят (индуктивность рассеяния и емкости)

То есть "хороший" по Бурцеву - минимум большой

Я думаю, что если выразить формулу через сечение провода, его длину, сечение сердечника (это связано с длиной витка), то все к этому и придет - F(M,N) - функция от массы и числа витков.

 

[Игорь из Сибири]

Вообще получается непривычное дело с этой "прямой моделью", особенно на ВЧ - влияние индуктивности рассеяния и взаимной емкости, если смотреть на нагрузке, сильно меньше влияния индуктивности вторички.

Может кто поделиться полными параметрами трансформатора "за 100 кГц" для моделирования?

 

[Алексей Шалин]

Вообще-то, формула "хорошести" А. Бурцева прямо приводится к весу трасформатора -
При заданном числе витков при увеличении размера увеличивается диаметр провода, уменьшается сопротивление первички - первое слагаемое. Одновременно растет площадь витка и индуктивность без сердечника - второе слагаемое.

При этом паразитные параметры в формулу не входят (индуктивность рассеяния и емкости)

То есть "хороший" по Бурцеву - минимум большой

Я думаю, что если выразить формулу через сечение провода, его длину, сечение сердечника (это связано с длиной витка), то все к этому и придет - F(M,N) - функция от массы и числа витков.

Вот в этом смысле подход Бурцева ничем не отличается от подхода Макарова. Причём оба стараются оптимизировать трансы, чтобы при минимально имеющемся железе D ) создать трансы, отвечающие своей концепции.
Никаких разногласий не вижу.

 

[Алекспндр Соколов]

Да, похожи.
Но смысл второго слагаемого малопонятен. При чем тут индуктивность без сердечника и частота среза НЧ без сердечника? Ты ведь транс с сердечником собираешься слушать

Предположу, что на частотах 500 Гц (F3 для катушки без сердечника) параметры железа хуже, чем на 50 Гц. Но ведь не настолько хуже, чтобы мю железа стало равно единице!!!

 

[Tommy]

Вообще получается непривычное дело с этой "прямой моделью", особенно на ВЧ

Именно поэтому когда говорят о параметрах трансформатора, я всегда спрашиваю реальные ли это параметры или промоделированные. В последнем случае интерес резко ослабляется, ИМХО. Т.е. в данном вопросе есть некоторое сходство с той бабушкой, которая не верила в электричество

дновременно растет площадь витка

Простите, а это что за параметр?

 

[Игорь из Сибири]

Именно поэтому когда говорят о параметрах трансформатора, я всегда спрашиваю реальные ли это параметры или промоделированные. В последнем случае интерес резко ослабляется, ИМХО. Т.е. в данном вопросе есть некоторое сходство с той бабушкой, которая не верила в электричество

Похоже на то, что прямое в лоб рисование трансформатора в Микрокапе дает более честную картину, чем упрощенные модели. Что может быть универсальнее численной модели?! В общем, весьма интересно сделать модель стотысячника (от 100 кГц) и посмотреть, что там на самом деле сверху будет.

 

[Алекспндр Соколов]

А, все, кажется, до меня дошел смысл этой формулы.
Индуктивность без сердечника тут ни причем.

Индуктивность с сердечником = мю* индуктивность без сердечника. А поскольку формула эмпирическая с ненормируемым численным множителем, то неявно Бурцев сократил на это мю, причем мю берется не на НЧ, а на нижней середине.

Следовательно, критерий Леши (для второго слагаемого) надо модифицировать так:

минимальным должно быть отношение (Ri+Ra)/(myu(f)*L)

где L - индуктивность катушки без сердечника
myu(f) - проницаемость железа на частотах порядка f=500 Гц.

То есть фактически, просто отношение (Ri+Ra)/Lтр(f)

Lтр - индуктивность транса на нижней середине.

Иными словами, критерий Бурцева показывает, насколько транс критичен к нижней середине за счет ухудшения свойств железа, недостаточного количества витков и тд, что выражается в разрешении середины и тд. То есть проектируем транс не только на НЧ, но и на 500 Гц. Кажется так

Леша Бурцев, можешь сделать такой эксперимент? -

1. Генератор ЗЧ, последовательно большой резистор, транс.
Резистор подобрать так, чтобы транс валил НЧ на 500-800 Гц.

2. Cравнить разные трансформаторы по уровню - 3 дБ, сопоставить их F3 с качеством звучания.

Саша

 

[Ал.Д.]

Круг замкнулся: свойства транса определяются в основном характеристиками железа, те зависимостью индукции от подмагничивания. Измерять этого никто не хочет, а ни в одной модели НЕ ЗАЛОЖЕНО, тк тут дикая нелинейность и, поэтому, голая эмпирика. Ни попугаи, ни старания Игоря не помогут. Резвой знает, но пропал.

 

[wizard]

Юрий, окошко маловастенькое для таких желаемых параметров

Реально получается:
активное сопротивление первички - 18 ом,
такое же приведённое сопротивление вторички.

Индуктивность рассеяния - 10 мгн, нижняя граничная - такая же, как у реально существующего транса МГ.

КПД транса - 98,8%.

Нагрузку принял равной 5 ом.

Подробности - письмом (потому что объём большой )

Благодарю. Индуктивность рассеяния несколько великовата, но что поделаешь, трансик маловат по железу.

Наверное, только для преда подойдет.
Или для драйвера.

 

[Игорь из Сибири]

Ни попугаи, ни старания Игоря не помогут. Резвой знает, но пропал.

Любая схема есть набор компромиссов, все дело в их выборе. Так что поводов для паники я как-то не наблюдаю. Скорее наоборот: раз есть куда развиваться, то есть и повод для радости

 

[Ал.Д.]

Вы же физик: линейные эквивалентные схемы здесь плохо работают, те работают, но на линейные режимы надо грамотно выйти и понимать ограничения. Иногда проще совсем отказаться от подмагничивания, а хотя подмагничивание в некотором смысле - линеаризация.
Паники нет, есть недоумение, что за полвека ничего не изменилось.

 

[wizard]

Я тоже согласен с Игорем, т.к. скорость нарастания фронта у 1 и 10 будет одинаковая, а частота следования импульсов роли не играет.

С уважением.

Алексей Бурцев

Ну, следуя такой логике, можно подать и 100 герцовый импульс.
И все виды контроля производить на нем, радуя себя.
Надеюсь, имеющие осциллограф, да увидят.

Согласитесь, есть усилители, у которых ни на 100, ни на 1000 герцовых
прямоугольных импульсах выбросов не видно, а на,например, 10000 Гц -
видно.

Посмотрите у Цыкина: на стр.136 - прямо-таки Ваш пример импульса с выбросом. А рядом тот же импульс уже без выброса,когда ТВЗ имеет
увеличенный шунт на вторичной обмотке.

Поэтому вопрос Марка Фельдшера об условиях получения приведенного
Вами импульса, весьма кстати. Обсуждать форму импульса на выходе ТВЗ
без условий согласования несколько некорректно.
Тем более, что Ал. Д. сейчас правильно скажет, что АС - это совсем не резистивная нагрузка, да еще и не совсем линейная.

И мы вернемся к исходной точке.

 

[Alex Torres]

Согласитесь, есть усилители, у которых ни на 100, ни на 1000 герцовых прямоугольных импульсах выбросов не видно, а на,например, 10000 Гц - видно.

Ээээ, я пожалуй, не соглашусь.
Если конечно, эти прямоугольные импульсы имеют одинаковые длительности фронтов что на 100 герцах, что на 10000.

 

[Ал.Д.]

По сравнению с трансформатором, акустика - прямая линия. Не зря Алекс ругается: "кривая железяка".

 

[wizard]

Ээээ, я пожалуй, не соглашусь.
Если конечно, эти прямоугольные импульсы имеют одинаковые длительности фронтов что на 100 герцах, что на 10000.

Ну, да. Они же прямоугольные - некий идеал по крутизне фронтов.

И факт наличия выбросов на более часто следующих импульсах
в одном и том же усилителе, отчасти подтверждает, что фронты
генератора импульсов близки по крутизне, но заметнее вызывают колебания в исследуемой системе те импульсы, частота следования которых ближе к частоте резонансов тех "маятников",
которые свойственны системе.

 

[Ал.Д.]

И мне еще когда-то клеили ярлык - заложник модели!
Это я Вас поддерживаю.

 

[Бурцев]

Ну, следуя такой логике, можно подать и 100 герцовый импульс.
И все виды контроля производить на нем, радуя себя.
Надеюсь, имеющие осциллограф, да увидят.

Согласитесь, есть усилители, у которых ни на 100, ни на 1000 герцовых
прямоугольных импульсах выбросов не видно, а на,например, 10000 Гц -
видно.

Ключевое слово здесь - «не видно», т.е. частота паразитных колебаний сильно высока для текущей развертки. Если это так, а рядом нет более высокочастотного генератора, то обычно укорачивают развертку и оставляют на экране только фронт, что видно на втором фото.
С уважением.

Алексей Бурцев

 

[Игорь из Сибири]

Ал.Д.

Какой из меня физик? Я в свое время предал идеалы науки в пользу каких-то там денег

По существу. Нелинейность к тем моделям, поведение которых я пытаюсь прочувствовать, никакого отношения не имеет. Грубо говоря, когда-то умными людьми была взята линейная модель (простенький дифур) и ее немного упростили с учетом тогдашнего инструментария. Вот теперь разбираюсь, что и куда упростили, а также как вернуть все взад.

Насчет подмагничивания. Я "за" любую линеаризацию, если она на самом деле происходит. Если более качественный усилитель начинает вызывать проблемы при прослушивании, то это, на мой частный взгляд, повод заняться апгрейдом остальных элементов аудиотракта.

И факт наличия выбросов на более часто следующих импульсах
в одном и том же усилителе, отчасти подтверждает, что фронты
генератора импульсов близки по крутизне, но заметнее вызывают колебания в исследуемой системе те импульсы, частота следования которых ближе к частоте резонансов тех "маятников",
которые свойственны системе.

Согласен. Изучение реакции на импульс имеет смысл только для отрезков времени много меньших (частот много больших), чем период повторения импульсов (соответственно, частоты импульсов). Иначе будет путаница с другим методом - пробежаться по всем частотам синусом и построить график. Вы же, наверное, помните про прямое и обратное преобразование Фурье

Просто когда я вспомнил, как вы рассказывали про скорость нарастания, мне показалось интересным посмотреть, как ведет себя трансформатор. Вот отсюда и взялась идея про реакцию на импульс, все логично

Если сужается ДД, значит происходит компрессирование сигнала - а операция эта крайне нелинейная, т.к. линейная схема не в состоянии заниматься компрессией по определению. Следовательно, усилитель у известного товарища с подмагничиванием и зазором в ТВЗ работает в нелинейном режиме. Означает ли это, что все поголовно усилители, имеющие ТВЗ с подмагничиванием и зазором значительно более нелинейны, чем двухтактные трансформаторы в двухтактной схеме?! Не уверен.

 

[Ал.Д.]

Кривая железяка - это не гипербола. А модели? Я бы понял, если бы в 21 веке гоняли не прямоугольники, а солитоны.
Линеаризация от подмагн. есть, но "катастрофически" по Резвому сужается ДД. На практике раза в три по индукции, те на порядок по мощности. Отсюда - размер трансформатора, да еще потом зазор подгонять с ювелирной точностью.

У транса с подмагничиванием мал линейный участок.
Это означает, что при прочих равных, трансформатор должен быть очень большим.