Вихідні трансформатори, sergei klimanski
З точки зору логіки будь-яка просочення, навіть легка, повинна здавалося б приводити до збільшення ємності обмоток, і, отже, до погіршення частотою характеристики вихідного трансформатора на високих частотах. Однак наявність протилежних думок все ж підштовхнуло мене до спроби вивчити це питання більш уважно і спробувати це зробити практично.
Які просочувальні матеріали можна використовувати для цієї мети. Найчастіше згадується парафін або віск, також зустрічаються поради просочувати смолою, шелаком, воском, каніфоллю. Для того, щоб визначитися з вибором, потрібно подумати - а які параметри пропиточного матеріалу є найбільш цінними. Напевно найбільш важливими характеристиками є механічна міцність - витки в постійному магнітному і змінному електричному полі випробовують дуже високі механічні навантаження, а також термостійкість - нехай трансформатори вихідні не нагріваються так сильно як мережеві, але тим не менше в спекотний літній день вони можуть цілком нагрітися від самого шасі до 50 - 70 градусів. З цієї причини парафін, церезин і смола з каніфоллю відпадають - ці матеріали вже при нормальній температурі вже досить м'які, а вже при нагріванні вони зовсім можуть розплавитися.
Що залишається. На мій погляд, залишаються тільки спеціальні для просочення трансформаторів призначені лаки, які мають високу механічну міцність і термостійкість. Крім того, висока механічна міцність дає можливість звести до мінімуму кількість необхідного для просочення матеріалу, що дуже цінно з точки зору уникнення збільшення паразитної ємності обмоток. Загалом, за порадою більш досвідчених товаришів з форуму дійаудіо (за що їм величезне спасибі.), Я зупинився на лаку МЛ-92. Це лак на основі меламіно-алкидной смоли, яка вимагає сушки при підвищеній температурі, що само по собі хоча і вносить деяку складність в процес просочення, проте дуже корисно з точки зору видалення залишкової вологи з матеріалів обмоток трансформатора. А це дуже добре, тому що вода - це речовина з високим значенням діелектричної проникності - 81, тобто волога потрапила між обкладинками в 81 разів збільшує ємність отриманого конденсатора, заодно сильно знижуючи його міцність на пробій. Загалом, від води в трансформаторі, також як і взагалі в електроніці - одні проблеми і від неї потрібно позбавлятися усіма доступними способами.
Для того, щоб знизити по можливості кількість залишкового лаку в обмотках, тобто не просочувати їх на всі 100%, вихідний лак потрібно розбавити. Для початку я вибрав розведення 1 до 3.
Ось характеристики лаку МЛ-92
За своїми характеристиками лак МЛ-92 є матеріалом, який витримує високі електричні напруги, струм, поверхневі розряди, електричну дугу. Цей лак належить до класу нагрівостійкості В, що відповідає температурі 130 ° С.
Структура лаку являє собою однорідна речовина, в якому відсутні механічні включення. Вироби, які покриваються таким лаком, можна експлуатувати на територіях з помірним і тропічним кліматом. Використовується лак в приміщеннях або під навісом. Також МЛ-92 можна використовувати в приміщеннях або обсягах, в яких коливання вологості і температури повітря несуттєво відрізняються від коливань на вулиці, а також в яких є досить вільний доступ до відкритого повітрю. Застосовувати лак можна в температурних умовах від -60 до + 120 ° С.
Для того, щоб працювати з лаком, його потрібно розбавити, для чого використовується толуол, ксилол або суміш якогось з цих розчинників з уайт-спиртом. Наносити лак можна зануренням або наливом. На алюмінієві сплави допускається нанесення лаку без попереднього нанесення грунтовки.
Зовнішній вигляд МЛ-92
Поверхня, на яку на яку правильно нанесений лак, після висихання стає гладкою, однорідною. Колір - коричневий різної насиченості.
Наносити лак можна двома способами: наливом і зануренням. Кількість шарів залежить від специфіки робіт. Шари повинні бути рівномірними, без патьоків.
Витрата МЛ-92
Витрата лаку на 1 шар складає від 40 до 50 гм / 2. Кожен шар покриття лаком МЛ-92 становить в середньому 20-30 мкм.
Кожен нанесений шар лаку потрібно правильно просушити. Для початку оброблену поверхню необхідно витримати 15-20 хвилин при температурі 18-22 ° С. Після цього можна починати гарячу сушку. Її здійснюють при високих температурах (105-110 ° С) протягом однієї години.
Якщо лак наноситься товстим шаром, то його потрібно сушити при температурі близько 120 ° С не менше 16 годин.
Технічні характеристики МЛ-92
Умовна в'язкість МЛ-92 (віскозиметр типу ВЗ-246, діаметр сопла 4 мм) в умовах температури 20 градусів, плюс-мінус півградуса
В якості розчинника я вибрав, як цього вимагає специфікація, уайт спірит і ксилол. Взявши 0.5 літра лаку, 0.5 літра уайт-спіриту та 1 л ксилолу, у мене вийшло 2 літри суміші, якої достатньо, щоб просочити мій задоволеною великий вихідний трансформатор з заліза EI-137, перетином 12.4 квадратних сантиметрів.
Як ванни взяв 5-л пляшку від питної води і відрізав їй верх. До речі, не викидайте відрізану верхню частину - тим більше, якщо у неї горлечко Уже, ніж у пляшки для зберігання готової суміші (праворуч) - з цієї верхньої частини виходить відмінна воронка для переливок.
Тепер як все було. Спочатку трансформатор заливаємо приготовленою сумішшю лаку 1 до 3, причому так, щоб лак повністю покривав весь трансформатор і ставимо на 10 хвилин в ексикатор під вакуум. Для створення вакууму використовувався звичайний роторний насос, який повинен давати розрідження не гірше 1/10 атмосферного тиску.
Потім знімаємо вакуум, зливаємо лак назад в ємність, а трансформатор ставимо знову в ексикатор, бажано підставивши щось типу тарілки (щоб стікає лак не забруднив ексикатор) і включаємо вакуум на 10 - 15 хвилин для попереднього сушіння - і за цей час з трансформатора стікають залишки лаку. Бажано, щоб трансформатор лежав так, щоб шари намотування були вертикальні - тоді лак стікає повніше.
Після попередньої сушки потрібно трансформатор нагріти до 100 - 120 градусів під вакуумом. Зазначена температура потрібна для висихання лаку МЛ-92, а вакуум - для прискорення сушіння, тому що для видалення залишків розчинника (ксилолу та ауйт-спіриту) інакше потрібна набагато більш висока, ніж 100 градусів температура - ксилол при нормальному тиску кипить при 150 градусах, а уайт-спірит википає в інтервалі температур 150 - 200 градусів.
Для нагріву трансформатора я використовував його первинну обмотку як нагрівальний елемент. І звичайно тут потрібен постійний струм. Зручніше якщо є ЛАТР, від нього - на діодний випрямляч, і від нього - вже на первинку трансформатора. Щоб провести дроти всередину ексикатора, я взяв дві смужки мідної фольги товщиною 0.05 мм. Щоб ексикатор не втратила герметичність, зазор між кришкою і корпусом потрібно рясно змастити вакуумної замазкою, що складається з Сплавлення 1 до 1 суміші вазеліну і каучуку. Краще сушку вести в два етапи - спочатку подати приблизно 50% від потрібної напруги, а через 10 - 15 хвилин, коли трансформатор прогріється, подавати робоча напруга ще приблизно години півтори - два - при цьому потрібно постійно стежити за температурою обмотки поступово знижуючи напругу.
Як розрахувати необхідну для нагріву обмотки напруга. Для цього спочатку потрібно заміряти омічний опір котушки при кімнатній температурі. Знаючи коефіцієнт залежності опору міді від температури 0.004 Ом на 1 градус, можемо розрахувати, що від нагрівання обмотки на 100 градусів, її початковий опір R зміниться на R * (0.004 * 100) = 0.4 * R Ом. Зручніше за все, якщо у вас є амперметр на 1 ампер (або мілівольтметр з шунтом, як у мене на фото) і звичайний тестер для виміру напруги - тоді в процесі нагрівання за їх показниками ви зможете обчислити опір первинки трансформатора і порівняти з тим значенням R яке ми вже вирахували заздалегідь.
Загалом, приблизно через дві години прогріву під вакуумом випаровування розчинників закінчується - ексикатор покривається зсередини патьоками конденсату розчинників і на дні утворюється калюжа. Потрібно стежити за тим, щоб конденсат, який утворюється також і у вакуумній трубці не потрапив в вакуумний насос. Відключаємо електричний нагрів, скидаємо вакуум, відкриваємо кришку і витягуємо трансформатор. Обережно, він гарячий. Після цього, бажано швидше, щоб трансформатор не встиг сильно охолонути, очищаємо паперовими серветками ексикатор (паперовими рушниками або туалетним папером) від залишків розчинника, просто протираючи його внутрішню поверхню, включаючи поверхню кришки, бажано насухо. Пам'ятаємо про вогненебезпечності розчинників. Після цього знову кладемо гарячий трансформатор в ексикатор, на цей раз вже без проводів, нагрів не знадобиться, і знову включаємо вакуум на 10 хвилин - це потрібно для остаточного видалення залишків розчинника з обмоток і зі стінок ексикатора. Після цього кран подачі вакууму нагорі ексикатора закриваємо, насос відключаємо і даємо нашому трансформатору охолонути під вакуумом природним чином. Я робив просочення ввечері, і просто залишив його в ексикаторі до ранку.
Разом, вся процедура займає близько 3 годин + охолодження. Вранці включаємо трансформатор в підсилювач і після "прогріву" трансформатора хорошою музикою протягом 1 - 2 годин - насолоджуючись його чистим співом і пружним басом.
Всього доброго, успіхів!
P.S. 1. Про зміни фізичних параметрів трансформатора. Дивно, але після просочення межобмоточная ємність конкретного екземпляра трансформатора не збільшилася, а навіть трохи стала менше - до просочення 1.76 нФ, після - 1.64 нФ. Швидше за все це сталося через вакуумирования водяної пари з ізоляційних матеріалів. АЧХ підсилювача з просоченою трансформатором практично не змінилася.
2. Пам'ятайте про те, що всі використовувані для розведення лаку розчинники, як, втім і сам лак - вогненебезпечні, тому під час роботи не можна палити або користуватися відкритим вогнем. Також, розчинники не дуже приємно пахнуть і тривале їх вдихання не дуже корисно для здоров'я, тому всю роботу бажано робити на свіжому повітрі або під тягою.
dh / - почитайте, там багато цікавої інформації і практичних схем) і він повідомив мені сумну, так він сказав сам, новина - Тамура більше не випускає трансформаторів, які ставив в свої підсилювачі Сакума. Тобто залишається або шукати заміну, або - а чому б і ні. - спробувати намотати самому. І я ось вирішив спробувати. Як вихідну лампу спочатку я вибрав 300В а як вхідні - 45 від Сілванієй. Початкова схема була такою
На середній відведення подавав сигнал від генератора, а з верхнього відведення отримав автотрансформатора подавав на вхід вже подвійну напругу. Індуктивність обох обмоток, виміряна китайським мультиметром була 16 Генрі. Ось схема того, що вийшло:
Блок живлення - класичний на кенотроні 5Ц3С (теж, до речі, прямонакальний):
І ось під завісу - АЧХ отримав підсилювача (навантажений на активний опір 12 Ом, автотрансформаторним РГ на максимумі гучності)
ЗИ - динамік PM2a у мене був закатаний в рекомендований Лоутера корпус MedallionII. Про нього напишу окремо.
Номінали блокувальних конденсаторів С2 і С3 в катодах обох ламп довелося приблизно подвоїти - незважаючи на красиву АЧХ бас все-таки небув переконливим.
І стовпчик провід. Здавалося б - для 15 ом динаміка 0.75 кв.мм. мідної моножіли (нехай довжиною близько 2.5 метра - це всього 0,06 Ома.) має бути більш ніж достатньо. Але коли я замінив цей тимчасовий ерзац на абсолютно звичайний магазинний стовпчик з OFC міді - у Лоутера немов прорізався долинав раніше звідкись здалеку голос.
Проект поки не закінчений.
Вихідні дані для ГУ-50 такі: Внутрішній опір 800 Ом, Вихідна потужність - 5 ват, Приведений опір анодного навантаження 3 КОм, Опір навантаження - 15 Ом (під наявні у мене 4А32). Ось роздруківка результатів розрахунку, дані по залізу наведені для ТС180, яке як виявилося дуже добре підійшло
Трансформатор ТС180 - виявилися якось у мене парочка цих красивих виробів в коробочці з написом "трансформатор .... іграшка ... .сделай сам ... .для дітей шкільного віку ". Ха-ха. Мені вже 53 .... Ну да ладно .... ;-)))
Колись давно їх купив на речовому ринку зовсім за лимонад. Залишилося тільки розібрати і розмотати вже наявну первинку. Що здорово - в комплекті були контактні скобочки, які стали в нагоді.
З дроти під рукою був 0.355 по міді - дослідним шляхом намотуючи на каркас визначив, що не страждаючи з особливо щільної укладанням виходить 113 витків в шарі. Було вирішено намотати на кожному каркасі 2 секції первинки з вторічкой між ними, причому через те, що наружние секції первинки двох каркасів потім з'єднуються послідовно утворюючи одну секцію, зовнішній шар зроблений приблизно в 1.5 рази менше, ніж внутрішній. Ось схема намотування і комутації висновків секцій:
Разом - перша секція - 6 шарів по 113 витків - 678 витків, причому починаємо мотати справа наліво, (як другу секцію первинки), а вторинку кладемо починаючи зліва. Тоді буде дотримано правило мінімальної динамічної ємності між первинним і вторинним. Друга секція первинки - чотири шари.
Як межслоевой ізоляції я використовував сінтокартон 0.18 мм, між обмотками - подвоєний шар тієї ж ізоляції. Як немагнітний зазор використаний той же сінтокартон 0.18мм. Скловолокнисту сітку, якою я користувався намотуючи виходнік під ГУ-13 між шарами цей раз я не ставив - для тріода зниження ємності в анодної навантаженні не так істотно.
Обмірив трансформатор в статичному режимі.
Опір первинки активну - 70 Ом
Опір вторинки активну - 0.6 Ома
Наведене анодное опір - 3 КОм
Індуктивність розсіювання - 16 мГн
Індуктивність первинної обмотки - 5 Гн по вимірника індуктивності на 100 Гц і 12 Гн при подачі 5 Вольт 50 Гц.
Також заміряні АЧХ на ГУ-50 з фіксованим зсувом, анодное 370 вольт, струм анода 100 мА. АЧХ вийшла такого ось вигляду:
Що радує, АЧХ має плавний вигляд, без резонансів в ВЧ діапазоні. І те, що фактичні виміри соотвествуют розрахунками, точніше - смуга пропускання навіть ширше розрахункової. Ось саме готовий виріб
5. Мною виведена (звичайно, з давно відомих у фізиці) формула виходячи із значення максимального струму Im (береться з навантажувальної прямої по ВАХам). Ось приклад як знайти Im.
Для перевірки, праворуч від кількості витків, обчислених за цими формулами, приведена розрахована (за взятою з тієї ж книги Войшвилло формулою) індуктивність.
Так виглядає програма - зовнішній вигляд
Крім уже згаданих вище, в розрахунках мені дуже допомогли такі джерела:
програма доповнена опцією вибору відразу трьох варіантів опору навантаження, що дуже допомагає при проектуванні вихідного трансформатора з декількома вихідними висновками.
І ще відповім на ці запитання. Число витків в поле H39 (залите зеленим) ви вибираєте самі, виходячи з даних розрахунку за варіантами розрахунку з полів H 28 - 32. Вибираємо або максимальне значення, чи то, яке підбором в кінцевому підсумку забезпечує в осередку J41 мінімальну індуктивність первинки задану в осередку E20.
Повинен сказати, що цей алгоритм витримав кілька перевірочних намоток і завжди давав дуже непогане соотвествие з кінцевими результатами.