9zip.ru Ламповый звук hi-end и ретро электроника Проектирование лампового усилителя: приведённое сопротивление трансформатора Rа

Проектирование hi-end лампового усилителя некоторые начинают с имеющихся выходных (звуковых) трансформаторов. У разных трансформаторов разное соотношение витков в первичной и вторичной обмотках, и, следовательно - коэффициент трансформации. При разном сопротивлении нагрузки (динамики акустических систем могут иметь сопротивление 4 и 8 Ом) имеющиеся трансформаторы могут работать не во всех схемах, не со всеми лампами. Итак, начнём.

Приведённое сопротивление трансформатора и выбор лампы

Звуковой (выходной) трансформатор в ламповом усилителе нужен для того, чтобы согласовать высокоомный выход лампы с низкоомным динамиком. Здесь мы оперируем таким абстрактным понятием, как приведённое сопротивление трансформатора. Оно рассчитывается по упрощённой формуле:
Ra=K^2*Rн, где K - коэффициент трансформации, а Rн - сопротивление нагрузки.

Для примера, возьмём имеющийся трансформатор ТВ-ЗШ. Параметры его обмоток следующие: первичная - 3000 витков, вторичная - 91 виток. Считаем коэффициент трансформации: K=3000/91=33. По приведённой выше формуле считаем Ra.

Для нагрузки 4 Ом: Ra=33^2*4=4356 Ом
Для нагрузки 8 Рм: Ra=33^2*8=8712 Ом

Мы получили эквивалент сопротивления, которое будет представлять собой трансформатор с указанной нагрузкой в анодной цепи лампы. Определим, какой ток при этом будет протекать в анодной цепи: I=U/R при анодном напряжении +250В.

I=250/4356=57мА при нагрузке 4 Ома
I=250/8721=28мА при нагрузке 8 Ом

Округлим эти значения и считаем, что при использовании трансформатора ТВ-ЗШ и анодном напряжении +250В с нагрузкой 4 Ома анодный ток составит 60мА, а с нагрузкой 8 Ом - 30мА. По этим токам уже можно подобрать лампу. При этом важно, чтобы рабочая точка находилась на линейном участке её работы.

Если лампу подобрать не удаётся, то можно перемотать вторичную обмотку трансформатора. Например, у нас имеются: лампа 6Ф3П, трансформатор ТВ-ЗШ и динамик сопротивлением 4 Ома. Анодный ток для этой лампы - 40мА. Рассчитаем анодное сопротивление (которое будет представлять трансформатор): R=U/I.

R=250/0.04=6250 Ом

Коэффициент трансформации должен быть K=SQR(6250/4)=39.5

При имеющихся 3000 витках первичной обмотки во вторичной должно быть: 3000/39.5=76 витков. Таким образом, от вторичной обмотки нужно отмотать 15 витков. Желательно это сделать в виде отвода, чтобы иметь возможность подключать и другую нагрузку.

Проведём аналогичный расчёт для трансформатора ТВН-2. Его первичная обмотка содержит 2600 витков, а вторичная - 90+3 витка.


Как мы уже рассчитали выше, для нагрузки 4 Ом при анодном напряжении +250В оптимально иметь коэффициент трансформации равный 39.5. Таким образом, вторичная обмотка данного трансформатора должна иметь 2600/39.5=66 витков. Таким образом, можно отмотать 27 витков, аналогично, сделав отвод.

Онлайн-калькулятор для однотактного (SE) каскада

Расчёт ведётся по фрмуле из статьи В.Большова, журнал "Радио" №6/1963 (как видно из формулы, для трансформатора с КПД=90%):

W₂=1.1*W₁*SQR(R_дин/R_а)
Введите свои данные, чтобы рассчитать количество витков вторичной обмотки исходя из количества витков первичной обмотки, сопротивления динамика и Ra лампы.

Количество витков первичной обмотки
Сопротивление динамика	Ом
Ra	Ом

См. также: онлайн-калькулятор расчёта мощности магнитопровода трансформатора.

Понравилась статья? Винни Пух говорит: поделись с друзьями!