9zip.ru Ламповый звук hi-end и ретро электроника Расчет выходного трансформатора SE на триоде на примере лампы 6П3С

Расчет выходного каскада - первый и важный шаг к построению собственного усилителя НЧ. Именно здесь закладываются многие параметры для дальнейших расчетов. Именно здесь Вам придется выбрать Ra, которое затем будет использоваться при расчете выходного трансформатора, именно здесь Вам придется выбрать смещение, под которое в последствии придется расчитывать драйвер. поэтому я постараюсь подробно и с примерами описать - как расчитать каскад с помощью графического метода.

Начну с того, что я не буду задаваться целью расчитать каскад с заданной мощностью. Это мощность потом вычислим. Основополагающим критерием для нас является имеющаяся в наличии выходная лампа, т.к. именно от этого приходится плясать при конструировании, т.к. не каждый из нас имеет возможность затарится какой-либо экзотикой или хотя бы приличными не только импортными , но и нашими - отечественными лампами.


Итак, проведем расчет для вполне доступной лампы 6П3С. Для начала надо найти ВАХ лампы для триодного включения. Благо лампа распространенная и найти ВАХ не составляет особого труда.
Итак, от Ua=350В введем вверх прямую до пересечения с характеристикой, соответствующей смещению -30 В. Ставим жирную точку. Это точка А. Смотрим, какой ток соответствует этой точке Ia0 = 58 мА в нашем случае.

Теперь через эту точку А нужно провести нагрузочную прямую, соответствующую Ra=5000 Ом. (Эта величина рекомендуется в справочнике). Для этого необходимо

Ua/Ra=350/5000=70 мА
Затем полученное значение прибавляем к Ia0. Ia=58+70=128мА и ставим другую жирную точку соответствующую координатам Ua=0 В и Ia=128 мА - точку B. Через точки B и А проводим прямую - это и есть та самая нагрузочная прямая для Ra=5000 Ом. Затем на нагрузочной прямой в местах пересечения c Ec=0В и Ec=-60В ставим точки С и D. Отрезок CD - является рабочей областью. (В идеале отрезки AC и СD должны быть равны, в нашем случае это правило не соблюдено. Это означает, что размах отрицательной и положительной полуволн будет разным, что повлечет за зобой увиличение КНИ. В литературе говорится, что на самом деле отношение AС к AD может достигать величины 1.1-1.3 . У нас это соотношение соблюдается, так что оставим все так как есть. Если же Вас это не устраивает, то тогда нужно повращать линию CD вокруг точки А и посмотреть при каком наклоне отношение AC к AD получается как можно ближе к еденице). Итак все построено, осталось интерпретировать результаты. Мы имеем :

Iamax=95мА, Iamin=27мА
Uamax=510В, Uamin=155В
Выходная мощность каскада расчитывается по формуле :

Pout=((Uamax-Uamin)*(Iamax-Iamin))/8
Pout=((510-155)*(0.095-0.027))/8=3.02 Вт
Теперь расчитаем номинал катодного резистора, для задания смещения (имеется в виду автоматическое смещение).

Rk=Ec(в раб.точке)/Ia0=30В/0.058А=517 Ом.
Далее расчитаем Ri лампы в рабочей точке. Обратите внимание на точки F и E. Это как раз и относится к расчету Ri в рабочей точке.

Ri=dUa/dIa, где dU - величина отрезка FA (в вольтах), а dIa - величина отрезка AE в амперах. Таким образом видим, что Ri для лампы 6П3С в триодном включении = 55В/0.037мА = 1486 Ом.

Для того , что бы вычислить напряжение питания каскада, нам еще понадобится вычислить активное сопротивление первичной обмотки трансформатора постоянному току.

r1=(Ra*(1-кпд.трансф))/2=(5000*(1-0.85))/2=375 Ом.
Uпит.=Ua0+Eсм+(Ia0*r1)=350+30+(0.058*375)=402 В.
Таким образом получаем полную картину работы каскада с автоматическим смещением.

Несколько слов о параллельном включении ламп. При параллельном включении ламп каскад расчитывается точно так же, но... При этом надо не забывать, что в поледствии, при расчете трансформатора Ra становится равным Ra/n, Ri равным Ri/n, Ia0 равным n*Ia0. Если используется одно катодное сопротивление на все лампы, то его номинал становится равным Rk/n. Во всех формулах n - количество запараллеленных ламп.

Материал прислал автор, забывший подписаться

Понравилась статья? Боярский говорит: поделись с друзьями!