Rickard Berglung, Glass Audio1\95
ОБ АВТОРЕ
Рик Берглунд, 39 лет. Профессиональный химик.
Занимается исследованиями в аналитической химии и разработкой индустриальной электроники в
химической промышленности. Сейчас он поглощен конструированием и изготовлением ламповых усилителей.
Как можно оценить качество выходного трансформатора? Ведь он - сердце лампового усилителя
и вы никогда не построите хорошо звучащий аппарат с плохим выходным трансформатором. Чтобы
исследовать его, вам потребуется следующее:звуковой генератор, усилитель мощности, способный
развить напряжение 35V RMS (непонятно, правда, в какой нагрузке - Ред.) и отдать ток в 1 А. Еще
нужны вольтметр и амперметр переменного тока с диапазоном частот измеряемых значений 25 Гц - 5 кГц.
Измерение емкостей
Сначала меряем емкость трансформатора, приведенную ко вторичной обмотке, что очень важно для
его Slew rate (скорости нарастания, V/S).Чем меньше емкость, тем выше SR.Соберите схему по Рис.1.
Я предпочитаю измерять на выводе 8 Ом, так как он есть в любом трансформаторе,и потом эти значения
удобно сравнивать между собой у других трансформаторов. Установите на генераторе частоту 5 кГц
и напряжение на выходе усилителя 10 V. Отметьте значение тока. Емкость равна 3,18 х I (ток в
амперах, емкость в микрофарадах). В табл. 1 указаны типичные значения емкостей для хороших
трансформаторов.
Табл.1 - Емкость выходного трансформатора |
| Сопртивление первичной обмотки |
2 кОм | 3 кОм | 4 кОм | 8кОм |
Выходная мощность | 30 W | 0,16 | 0,24 | 0,4 | 0,64 |
60 W | 0,22 | 0,33 | 0,55 | 0,88 |
120 W | 0,32 | 0,48 | 0,8 | - |
Индуктивность
При той же схеме установите частоту 25 Гц. Не касайтесь выводов первичной обмотки, это опасно!
Увеличивайте напряжение с усилителя, пока не добьетесь показаний амперметра в 0,3 А. На вольтметре должно быть
примерно 15 V для 25 W транса, 20 V для 50 и 27 V для 100 W.
Чтобы сравнить искажения по басу для различных трансформаторов, измерьте ток на уровнях 4,
8, 12, 16, и 20 V. Постройте график зависимости тока от напряжения (Помните, частота 25 Гц!).
Трансформатор с наименьшим значением тока и прямолинейной зависимостью, обладает наименьшими
искажениями в НЧ диапазоне.Трансформатор с высоким значением индуктивности не обязательно должен
иметь меньшие искажения против транса с меньшей индуктивностью.
У высокоиндуктивного может оказаться очень нелинейной зависимость тока от напряжения.
Одновременно, низкоиндуктивный будет как раз линейнее, т.к., возможно, имеет воздушный зазор в
сердечнике, оказывающий линеаризующее действие.
Я провел серию измерений для некоторых трансформаторов, только частоту взял не 25 Гц, а 20 Гц.
Данные сведены в табл. 2. Худшие результаты у Fisher, который рано влетает в насыщение. На 4 V
трансформатор Luxman MQ-80 имеет наименьшее значение тока - 23 mА и, соответственно,
самую большую индуктивность. Однако, это не лучший среди всех, так как зависимость опять-таки
нелинейна. Трансформаторы Copland, Dynaco Mklll, Luxman MQ-80 очень линейны и дают наименьшие
искажения по басу среди тех, что были у меня на руках.
Табл.2 - Выходные трансформаторы |
| Усилитель |
COPLAND | DYNACO ST70 | DYNACO MKIII | LUXMAN MQ-360 | LUXMAN MQ-80 | FISHER X100A |
Напряжение | 4 V | 120 | 40 | 75 | 23 | 140 | 130 |
8 V | 200 | 80 | 140 | 55 | 290 | 850 |
12 V | 280 | 230 | 210 | 525 | 480 | 2700 |
16 V | 390 | 1000 | 310 | 2100 | 750 | - |
Индуктивность рассеяния и обмотки
Индуктивность рассеяния, кроме потерь, создает фазовый сдвиг на высоких частотах. Это может
вызвать проблемы с устойчивостью в усилителях с обратной связью. Верхняя частота усилителя
находится в прямой зависимости от емкости выходного трансформатора, его индуктивности
рассеяния и выходного сопротивления применяемых ламп. А потери в меди начинают греть
трансформатор, вместо того, чтобы уйти в виде полезного сигнала в громкоговоритель.
Соберите схему по Рис. 2. Частота генератора 50 Гц и напряжение 10 V. Измеренный ток обозначим
I 50 - Затем установите частоту 5 кГц. Теперь это
будет I5. Выполните то же самое со второй половиной первичной обмотки.
Измерение коэффициента
передачи по напряжению проводится по Рис.3. Он равен отношению напряжений на первичной к
вторичной. Сопротивление обмоток равно 10 / I50n2(Ом). Индуктивность рассеяния рассчитана
по формуле:
У приличного трансформатора сопротивление, приведенное ко вторичной обмотке будет 1 Ом
(меньше - лучше!) и индуктивность порядка 30мкГн. Для получения наименьших искажений,
обе половинки должны иметь одинаковые значения сопротивлений и индуктивностей.
Как пример - выходной трансформатор Dynaco Stereo 70 : n = 12,3 ; I50= 0,0536 A : I5 = 0.041A
для одной половинки первичной обмотки и I50 =0,0574 А; I5 = 0,0444 А для другой. Значения
индуктивности и сопротивления:1,23 Ом и 33 мкГн для одной половинки и 1,15 Ом и 30 мкГн для
второй.
Если ваш трансформатор имеет катодную обмотку ОС, вы должны также померить ее относительно
вторичной. Отношение токов I5 / I50 должно быть меньше, чем 1,5.
NB. Следует помнить, что приведение ко вторичке или к первичной обмотке делается путем
умножения/деления на квадрат коэффициента трансформации. В этом случае индуктивность рассеяния
будет 30 мкГн х п2 = 4,54 тГн (для одной половинки!). Общая индуктивность рассеяния будет равна
(при равенстве значений у половин) 9,08 mГн. Если коэффициент качества трансформатора равен
15 х 103,то индуктивность первичной обмотки будет примерно равна 135 Гн. На самом же
деле, коэффициент качества трансформатора вычисляется как отношение индуктивности первичной
обмотки (полной !) к индуктивности рассеяния, а не наоборот, как это сделали мы.
Вестник А.Р.А. №3
|