Все по звуковым трансформаторам

[Oleg]

В результате осталось N - число витков. Вот и вопрос:

1. Какое должно быть оптимальное N из Вашей теории "реактора"?

Для того, чтобы определить N для заданной Bo, мы должны знать длину зазора. Иначе - никак. По "теории реактора" мы находим объём, затем делим его на S, получаем длину зазора. И уже тогда определяем N. А затем - L
Либо мы должны сразу знать, какую индуктивность мы должны получить. Тогда по указанной Вами формуле находим число витков, и - длину зазора.
Оба метода дают один и тот же результат.
Можете проверить - сначала по первому методу найдите индуктивность, а потом сделайте обратный расчёт для нахождения объёма зазора.
Как я говорил - индуктивность реактора зависит только от объёма эквивалентного зазора. И больше ни от чего.

 

[Oleg]

i = Um* ( X1* e^ ( - Ri*t/L ) / X2^2 + sin ( 2*pi*F*t) / X2)

где:
Um - амплитуда напряжения на обмотке трансформатора;
Ri - полное активное сопротивление цепи первичной обмотки;
L - индуктивность первичной обмотки;
F - частота напряжения;
X1 - индуктивное сопротивление первички на частоте F;
X2 - модуль суммы Ri и X1.
.

А где тут у Вас Io? Без этого тока каскад SE работать не будет.И Ri может иметь сопротивление либо 700 ом, при одной полярности напряжения на нём, либо бесконечность. Результирующая будет формула очень сложна для анализа. Тут и так без стакана не разобраться. Симуляторы для чего нам?

Караул! А где кнопка "управление вложениями"? Я рисунки хотел вложить

 

[RX_man]

Это так, маленькая затравка к рассуждениям по поводу индукции подмагничивания в трансформаторе.
Эта индукция величина счетная а не возникающая из ниоткуда.
Мало того правильный, счетный подход поможет понять, что нет никакой изотерики в казалось бы необъяснимом стремлении к увеличении габаритов звуковых трансформаторов.
.

С этой точки зрения, как Вы считаете -
Имеем трансформатор для лампы 2А3 с приведенным сопротивлением нагрузки 5К.
Сечение 16кв.см.
Индукция подмагничивания 0,7Тл.
Индуктивность 90Гн

При полной амплитуде, на которую способна лампа, на частоте 20Гц амплитуда переменной индукции составляет 0,17Тл.

Такие трансформаторы звучат просто великолепно и при этом имеют вполне приемлемые габариты.

 

[hydr]

А где тут у Вас Io? Без этого тока каскад SE работать не будет.

I0 - с соответсвущим количеством витков и магнитной системой создают индукцию подмагничивания, которая является точкой отсчета для определения максимальной индукции в сердечнике в переходных процессах.


То RX_man

4800витков, интересно, что у Вас с Fв и активным сопротивлением обмоток?


С уважением hydr.

 

[RX_man]

4800витков, интересно, что у Вас с Fв и активным сопротивлением обмоток?

.

Активное сопротивление 250Ом
Верхняя граница при испытаниях с Ri=600Ом и номинальной нагрузкой во вторичной обмотке 45кГц (-3дБ)

 

[hydr]

To RX_man

Получается с 2А3, где то 1,8 - 30000Гц. Это хороший результат.
Даже если допустить вероятность отработки 20Гц с полной амплитудой, то максимальная индукция не превысит 1,05Тл, что есть правильно. Отсюда и звук!
Но есть проблема, у Вас выходное сопротивление более 2Ом.
Значит не любая акустика...... Мне же вот нужно иметь не более 0,4Ом. После многих проб и ошибок вот такая у меня вредная акустика, но нравится черт возьми.

С уважением hydr.

 

[RX_man]

To RX_man

Получается с 2А3, где то 1,8 - 30000Гц. Это хороший результат.
Даже если допустить вероятность отработки 20Гц с полной амплитудой, то максимальная индукция не превысит 1,05Тл, что есть правильно. Отсюда и звук!
Но есть проблема, у Вас выходное сопротивление более 2Ом.
Значит не любая акустика......

Моя акустика любит выходное в районе 2...5Ом.
Или уже пентод без ООС. ТОже очень хорошо.
Есть такой же трансформатор, у которого зазор сделан под 35мА.
Индуктивность измерением на 50Гц получилась под 200Гн.

С пентодом без ООС. очень хорошо.
А с ВЧ история тоже интересная - многое зависит от того, какие стороны обмоток "землить".
Картина меняется кардинально. Емкости, однако, меняются.

 

[hydr]

RX_man

Вот видите, еще и Кд существеннейшим образом влияет на габариты.
Есть еще одна практически важная тема, а Вы с Олегом, все спорите......

С уважением hydr.

 

[Ясный Сокол]

Для того, чтобы определить N для заданной Bo, мы должны знать длину зазора. Иначе - никак. По "теории реактора" мы находим объём, затем делим его на S, получаем длину зазора. И уже тогда определяем N. А затем - L
Либо мы должны сразу знать, какую индуктивность мы должны получить. Тогда по указанной Вами формуле находим число витков, и - длину зазора.
Оба метода дают один и тот же результат.
Можете проверить - сначала по первому методу найдите индуктивность, а потом сделайте обратный расчёт для нахождения объёма зазора.
Как я говорил - индуктивность реактора зависит только от объёма эквивалентного зазора. И больше ни от чего.

Я с этим не могу согласиться, так как от N зависит сопротивление провода. Если на сопротивление не обращать внимание (действительно, что мешает намотать 10000 витков тонким проводом?), то получится, с моей т.з., плохой трансформатор.

Также от N зависит индуктивность рассеяния. Поэтому N неправильно делать зависимым от величины зазора параметром.

 

[Oleg]

Я с этим не могу согласиться, так как от N зависит сопротивление провода.

В том то и дело, что если плясать от минимально допустимой величины зазора, получается минимально допустимое количество витков. С этой точки зрения получается наивыгоднейшая конструкция трансформатора.

 

[hydr]

В том то и дело, что если плясать от минимально допустимой величины зазора

Где объективные критерии этой самой минимально допустимой величины зазора? Откуда пляшем то?

Мы тут уже, коллега aluma +......, короче, всем селом спрашиваем.

С уважением hydr.

 

[Oleg]

Где объективные критерии этой самой минимально допустимой величины зазора? Откуда пляшем то?

Мы тут уже, коллега aluma +......, короче, всем селом спрашиваем.

С уважением hydr.

Да я уж охрип объяснять. Критерий - минимальный запас энергии. Коробочка под нужное количество пороха должна быть соответствующего объёма. В маленький зазор много не влезет, только ценой повышения индукции. А выше потолка не прыгнешь.

 

[hydr]

Да я уж охрип объяснять.

Иногда не нужно кричать, лучше услышать.
Минимально допустимый зазор, это максимально допустимая индукция подмагничивания, Вы не можете этого не понимать.
Без объективных критериев выбора индукции ( не Ваше ИМХО) споры о точности последующих расчетов теряют всякий смысл.

С уважением hydr.

 

[Ясный Сокол]

Да я уж охрип объяснять. Критерий - минимальный запас энергии. Коробочка под нужное количество пороха должна быть соответствующего объёма. В маленький зазор много не влезет, только ценой повышения индукции. А выше потолка не прыгнешь.

Не так.
Допустим, есть железяка 15-20 кв.см. (фактически та, какую Вам просто удалось раздобыть. Ясно что 20 кв.см лучше чем 15, а 30 лучше чем 20). И вот теперь Ваша задача - придумать расчет.

Допустим, есть три варианта намотки на ней - 3000 витков, 4500 витков, 6000 витков. Для первого - кпд 98.5%, для второго - 95%, и для третьего - 90%. В первом варианте сопротивление обмотки 5% от Ri лампы, во втором - 7.5%, и в 3ем - 10%.
Вы какой вариант выберете? Я скорее всего - первый. Хотя его индуктивность будет в 2 раза меньше, чем у последнего. Зато выше кпд.
Меньше идуктивность рассеяния, нет необходимости многих секций и как следствие - паразитных емкостей, потерь работы на ВЧ.

После того как число витков выбрано, выбран ток покоя (он определяется наилучшим режимом покоя лампы), есть только одно правильное значение зазора - по наиболее оптимальной индукции Bo. А не минимальное!

Кроме того, в этот момент теоретизировать просто бессмысленно. Берете готовый транс и слушаете, как вам больше нравится. На практике, если Вы попробуете менять зазор на слух, то скорее всего вам даже понравится не расчетное значение, а чуть меньшее значение Bo и индуктивности, т.е. сдвинетесь в сторону большего зазора.

Ставить во главу угла зазор при проектировании транса с моей точки зрения все переставить с ног на голову. С моей т.з зазор - это самый последний вопрос при проектировании транса.

PS. А вот если же Вы все сделали так (не обязательно мотать, просто рассчитали примерно индуктивность), и Вам она кажется недостаточной - надо просто отказаться от заданного типа размера сердечника и выбрать большего размера. Никакие игры с зазором уже для этого сердечника не помогут.

 

[RX_man]

И все же - что бы вы не говорили, качество железа имеет огромное значение.

Не далее как на прошлой неделе..
Друг долго мучился с выходными трансформаторами, сечение у них за 20 квадратов, витков почти 3000, железо не самое плохое - из лучших отечественных Ш.
И все не то - бас рыхлый, и мало его, звук зернистый..
Плюнул и заказал немецкое М6 improved того же типоразмера..
Реакция после замены - просто шок. разница не в мелочах, а кардинальная. система "повзрослела", расправила крылья..
Теперь во все остальные трансформаторы потихоньку заказывать решил. По мере финансовых возможностей.
Вот такая история.
Зазор крути - не крути, если железо *****о - ничего не поможет. Будет серость и мерзость.

 

[нотариус]

три варианта намотки на ней - 3000 витков, 4500 витков, 6000 витков. Для первого - кпд 98.5%, для второго - 95%, и для третьего - 90%. В первом варианте сопротивление обмотки 5% от Ri лампы, во втором - 7.5%, и в 3ем - 10%.

Рабочий пример,по нынешним меркам, шикарно.Пытаюсь систематизировать,в свете вышесказанного ,неплохо было бы прикинуть еще и амплитудное значение индукции на Fн,и стремится к Bпер<0.3Тл,а еще лучше 0.2Тл.


С уважением Сергей.

 

[литвак]

Не так.
Допустим, есть железяка 15-20 кв.см. (фактически та, какую Вам просто удалось раздобыть. Ясно что 20 кв.см лучше чем 15, а 30 лучше чем 20). И вот теперь Ваша задача - придумать расчет.

Допустим, есть три варианта намотки на ней - 3000 витков, 4500 витков, 6000 витков. Для первого - кпд 98.5%, для второго - 95%, и для третьего - 90%. В первом варианте сопротивление обмотки 5% от Ri лампы, во втором - 7.5%, и в 3ем - 10%.
Вы какой вариант выберете? Я скорее всего - первый. Хотя его индуктивность будет в 2 раза меньше, чем у последнего. Зато выше кпд.
Меньше идуктивность рассеяния, нет необходимости многих секций и как следствие - паразитных емкостей, потерь работы на ВЧ.

После того как число витков выбрано, выбран ток покоя (он определяется наилучшим режимом покоя лампы), есть только одно правильное значение зазора - по наиболее оптимальной индукции Bo. А не минимальное!

Кроме того, в этот момент теоретизировать просто бессмысленно. Берете готовый транс и слушаете, как вам больше нравится. На практике, если Вы попробуете менять зазор на слух, то скорее всего вам даже понравится не расчетное значение, а чуть меньшее значение Bo и индуктивности, т.е. сдвинетесь в сторону большего зазора.

Ставить во главу угла зазор при проектировании транса с моей точки зрения все переставить с ног на голову. С моей т.з зазор - это самый последний вопрос при проектировании транса.

PS. А вот если же Вы все сделали так (не обязательно мотать, просто рассчитали примерно индуктивность), и Вам она кажется недостаточной - надо просто отказаться от заданного типа размера сердечника и выбрать большего размера. Никакие игры с зазором уже для этого сердечника не помогут.

Основная масса любителей придерживаются именно такой методики.Зазор подбирают по разному.Я с помощью источника тока резонансным методом.
Точные расчёты нужны,ИМХО, главным образом производителям,имеющим возможность выбора,для оптимизации цен на изделие.

 

[hydr]

И все же - что бы вы не говорили, качество железа имеет огромное значение.

Друг долго мучился с выходными трансформаторами, сечение у них за 20 квадратов, витков почти 3000, железо не самое плохое - из лучших отечественных Ш.

Плюнул и заказал немецкое М6 improved того же типоразмера..
Реакция после замены - просто шок. разница не в мелочах, а кардинальная. система "повзрослела", расправила крылья..

Коллега, ну а Вы чего наговорили? От автора почти научной статьи, пост достойный легко усвояемой рекламной мурзилки.
Что за отечественное железо? Что значит лучшее отечественное?
Характеристики? Чем оличается немецкое?

С уважением hydr.

 

[hydr]

До сих пор живуча следующая рекомендация по выбору индукции подмагничивания трансформатора:
" снимаем характеристику намагничивания, на прямолинейном участке выбираем рабочую точку с учетом наибольшего размаха амплитуды переменной индукции".
Такой подход вредное суеверие. И приводит к совершенно непредсказуемым результатам.
Причина неадекватности выше приведенной методики заключается в том, что рабочая точка индукции подмагничивания, при воздействии реального музыкального сигнала, меняет свое положение.
Для звуковых трансформаторов у которых индуктивное сопротивление первичной обмотки всегда много больше активного сопротивления источника, такое смещение рабочей точки может быть равно амплитуде индукции внезапно поданного сигнала.
Таким образом, максимальная индукция в сердечнике:

Bmax = B0 + 2Bm

Это конечно малоприятный момент для конструктора, но он может превратится в полную катастрофу если Bmax существенно вылезет на згибающийся участок кривой намагничивания. В этом случае рабочая точка временно ( в соответсвии с постоянной времени) может выскочить в область насыщения.
Вот возьмем к примеру трансформатор с индукцией подмагничивания 0,8Тл и амлитудой переменной индукции на Fн = 20Гц и полном сигнале, Bm = 0,4Тл. Кажется ничего сверхестественного, но если мы на такой трансформатор подадим синусоиду, с нулевым сдвигом по фазе, полной амплитуды и частоты 20Гц, то сердечник гарантированно забросит в насыщение. Отползать из этой ситуации он будет по экспоненте, e^( - Rt/L). А если еще вспомнить, что в этой ситуации L является сложной функцией от i, то страшно подумать какая кракозябра получится.

Это все к тому, что величины индукции подмагничивания и переменной индукции должны тщательно расчитываться а не браться с потолка.

С уважением hydr.

 

[Ясный Сокол]

Bmax = B0 + 2Bm

По-моему, лучше все же

Bmin = B0 - Bm
Bmax = B0 + Bm

Только на Bo смотреть как на среднее за достаточно длинный период.

Кстати говоря, закон электромагнитной индукции никто не отменял. Согласно этому закону S*N*dB/dt=U(t) - напряжение на обмотке.


Т.е. если взять звуковой сигнал сигнал из файла U(t) и проинтегрировать его, то тупо получаться ВСЕ значения индукции во времени.

Причем самое интересное, что результат не будет зависеть от мю железа никак, в насыщении ли оно, или не в насыщении - усе пофиг.