Экспериментальный двухтактный (SIPP) на 12AX7/KT88/5Ц3С

Модераторы: Алаев Ян, poty

Аватара пользователя
Евгений Михеев
Заслуженный Ветеран
Заслуженный Ветеран
Сообщения: 2630
Зарегистрирован: 22 май 2015, 11:52
Откуда: Республика Коми, Ухта

#121

Сообщение Евгений Михеев » 23 апр 2018, 14:16

Да, тут перестраховки только на руку!)
Дорогу осилит идущий

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 3284
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Поблагодарили: 2 раза

#122

Сообщение poty » 23 апр 2018, 16:17

Главное, чтобы выходной транс ещё выдержал. На нём будет удвоенное анодное.
Владислав

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2295
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 2 раза

#123

Сообщение Алаев Ян » 23 апр 2018, 16:46

poty писал(а):Главное, чтобы выходной транс ещё выдержал. На нём будет удвоенное анодное.
на макете работает... эти проверим.
Стремление к совершенству рождает шедевры!

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2295
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 2 раза

Модуль выпрямителей с поддержкой двух кенотронов

#124

Сообщение Алаев Ян » 26 апр 2018, 08:44

Изначально идея была озвучена здесь: /viewtopic.php?f=90&t=352&p=16581#p16581
Алаев Ян писал(а):4. Обмотка 14-15 (5В@4.7А) - накал одного или двух кенотронов (в случае использования кенотрона 5Ц3С/5Z3/5U4GB/274B предполагается использование одного кенотрона, в случае использования 5Ц4С/5AR4/GZ34/5R4 предполагается использование двух параллельно соединенных кенотронов).
RectifierBlock.jpg
Универсальный модуль выпрямителей
Схема имеет высокое разрешение и для нормального просмотра необходимо нажать на схему после чего "Открыть картинку в новой вкладке", появится возможность масштабирования, или сохраните схему на свой ПК и откройте любым графическим редактором.

Данный модуль должен позволить установить один или два кенотрона для обеспечения гибридного выпрямления (с применением полупроводниковых диодов). Диоды D1, D2 (TO-220AC), D3, D4 (DO-201AD), D5, D6 (SMC) - это не параллельно соединенные диоды, а универсальные посадочные места, позволяющие установить выпрямительные диоды разных конструктивных исполнений. Ограничительные резисторы R1, R2 - типа SQP (5 Вт) https://static.chipdip.ru/lib/244/DOC000244326.pdf. Высоковольтные разъемы типа DG360 c расстоянием между выводами 15 мм https://www.compel.ru/item-pdf/916ee796bef7dd26f8 ... d98246/ps/degson~dg360-7.5.pdf
Стремление к совершенству рождает шедевры!

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 3284
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Поблагодарили: 2 раза

#125

Сообщение poty » 26 апр 2018, 10:32

Алаев Ян писал(а):DG360 c расстоянием между выводами 15 мм
7,5?

Не вижу необходимости в двойном накальном разъёме (U2, U3). Кроме того, отдельные личности используют вторичную обмотку со средней точкой, с которой и снимается выпрямленное напряжение. Я к тому, что, с моей точки зрения, лучше использовать один трёхконтактный разъём.
Владислав

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2295
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 2 раза

#126

Сообщение Алаев Ян » 26 апр 2018, 16:01

poty писал(а):7,5?
шаг между ногами 7.5 мм, но если использовать 3-х выводной разъем, у которого вынимается промежуточный пин, то получается двухвыводной разъем, у которого расстояние между ногами 15 мм. Я так периодически делаю. Иногда еще на месте центрального вывода делаю разрез или отверстие для обеспечения лучшей изоляции.
poty писал(а):Не вижу необходимости в двойном накальном разъёме (U2, U3). Кроме того, отдельные личности используют вторичную обмотку со средней точкой, с которой и снимается выпрямленное напряжение. Я к тому, что, с моей точки зрения, лучше использовать один трёхконтактный разъём.
Спасибо за идею. Подумаю... У меня за все время моей практики ни разу не использовалась такая схема включения, поэтому, я даже не уверен в целесообразности ее добавления сюда.
Я поставил два разъема из соображения достаточно больших накальных токов, конечно, согласно datasheet разъем и один их спокойно держит, но если я буду ставить два кенотрона, каждый из которых жрет 2-3 А, то мне было бы удобнее разделить нагрузку по разъемам, это могут быть, например, две разные обмотки накального трансформатора, которые запараллелены на самой плате. Можно использовать более тонкие и гибкие провода, учитывая, что подвода два.

Универсальный модуль выпрямителей вер. 2
Немного доработал схемку...
RectifierBlock_ver.2.jpg
Универсальный модуль выпрямителей вер. 2
Схема имеет высокое разрешение и для нормального просмотра необходимо нажать на схему после чего "Открыть картинку в новой вкладке", появится возможность масштабирования, или сохраните схему на свой ПК и откройте любым графическим редактором.

Ну и работка для ЧПУ "прикатила"...
Скриншот 2018-04-26 16.51.13.png
Top
Скриншот 2018-04-26 16.51.05.png
Bottom
Скриншот 2018-04-26 16.51.31.png
Top
Скриншот 2018-04-26 16.52.48.png
Bottom
Стремление к совершенству рождает шедевры!

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2295
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 2 раза

#127

Сообщение Алаев Ян » 11 май 2018, 15:32

Стремление к совершенству рождает шедевры!

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2295
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 2 раза

#128

Сообщение Алаев Ян » 20 май 2018, 19:39

2018-05-11 19.48.26.jpg
Плата после фрезеровки
2018-05-20 12.26.09.jpg
Собранная плата
2018-05-20 12.42.46.jpg
Плата с 5Ц4С
2018-05-20 12.43.17.jpg
Выпрямительные диоды S3M
Ограничительные резисторы запаивать пока не стал - нужно подобрать под реальные условия эксплуатации.
Кенотроны 5Ц4С в колбе "Кобра", выпрямительный модуль может работать в любом положении. Выпрямительные диоды могут быть установлены в трех корпусных исполнениях: TO-220, DO-201AD, SMC / DO-214AB. Я начал с минимальных по размеру S3M в корпусе SMC / DO-214AB, посмотрим по тепловизору, какой у них будет тепловой режим.
Стремление к совершенству рождает шедевры!

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2295
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 2 раза

Блок фильтрации, коммутации и стабилизации выходного напряжения

#129

Сообщение Алаев Ян » 08 июн 2018, 10:27

FilterBlock.jpg
Принципиальная схема
Схема имеет высокое разрешение и для нормального просмотра необходимо нажать на схему после чего "Открыть картинку в новой вкладке", появится возможность масштабирования, или сохраните схему на свой ПК и откройте любым графическим редактором.

Основные идеи, заложенные в эту схему:
1. Стабилизация напряжения оконечного каскада в совокупности с запасом по максимально допустимому входному сетевому напряжению 242В приводит к очень большому рабочему и еще большему напряжению холостого хода (порядка 740 В). В связи с этим, для обеспечения надежности, высоковольтный стабилизатор LR8 включен в режиме источника тока (1 мА) и опорное напряжение силовых транзисторов, включенных в каскод по схеме истокового повторителя (будут представлены на следующем блоке) формируется на нагрузочных резисторах, по которым протекает стабилизированный ток источника тока. Нагрузочные резисторы желательно применять класса точности 1% или лучше.
2. Три ступени фильтрации пульсаций с возможностью подключения внешнего дросселя должны обеспечить хороший энергетический запас для оконечного каскада, работающего с выходными лампами вплоть до КТ150.
3. Помимо управляемого источника тока (смещение выходных ламп SIPP), я планирую управлять и выходным напряжением оконечного каскада. В данный момент запланировано две ступени с выходными напряжениями порядка 475/350В, чтобы иметь возможность подключать как мощные и высоковольтные КТ120/КТ150, так и более "слабые" и менее высоковольтные КТ66 и им подобные.
4. Для исключения бросков тока и продления жизни всех компонентов схемы предусмотрен плавный пуск анодного напряжения.

Большое спасибо Владиславу за помощь в моделировании этой схемы.
В процессе моделирования мы анализировали, насколько эффективнее стабилизатор напряжения, построенный по схемотехнике истокового повторителя с опорным напряжением, заданным с помощью источника тока и нагрузочного резистора, относительно нестабилизированного напряжения с электролитическим конденсатором на выходе. В качестве переменного параметра выступал ток источника тока, также оценивалась работа схемы с фильтрующей емкостью в цепи опорного напряжения и без нее. Ниже представлены скрины некоторых условий моделирования.
Импеданс обычного конденсатора.png
Здесь представлен режим работы БП с электролитическим конденсатором на выходе
Выходное сопротивление БП изменяется от сотен Ом на низких частотах до 1 Ом для частот от 1 кГц и выше.
Фазочастотная характеристика имеет форму волны.
Источник тока - 1 мА.png
БП с CCS настроенным на 1 мА
Источник тока - 2 мА.png
БП с CCS настроенным на 2 мА
Источник тока 1 мА с кондером.png
БП с CCS настроенным на 1 мА и фильтрующим конденсатором
Источник тока 2 мА с кондером.png
БП с CCS настроенным на 2 мА и фильтрующим конденсатором
Источник тока 1 мА с кондером - подавление пульсаций.png
Режим подавления пульсаций (БП с CCS настроенным на 1 мА)
В качестве вывода хочется отметить, что выходное сопротивление БП с электролитическим конденсатором на выходе составляет порядка 100 Ом на низких частотах и постепенно, с частоты 1 кГц и выше, стабилизируется на уровне порядка 1 Ом.
Применение схемы стабилизатора напряжения с истоковым повторителем и CCS, выполняющего функцию опорного напряжения, позволило обеспечить выходное сопротивление БП на уровне порядка 1 Ом (960 мОм согласно моделированию) во всем частотном диапазоне. Мы ожидаем, что данное изменение схемотехники БП улучшит воспроизведение НЧ диапазона усилителя. Изменения тока CCS - 1 и 2 мА не повлияло значительно на характеристики БП, поэтому было решено остановиться на уровне 1 мА для снижения рассеиваемой мощности элементов, задающих опорное напряжение. Затрудняюсь дать анализ фазочастотной характеристике БП, но полагаю, что сравнительно ровная характеристика лучше, чем волна, представленная на графике для БП с электролитическим конденсатором на выходе.
Стремление к совершенству рождает шедевры!

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 3284
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Поблагодарили: 2 раза

#130

Сообщение poty » 08 июн 2018, 12:10

Монстроидальная схема какая! Жесть просто!
По моделированию. Любой блок питания (помимо очевидных - нужного напряжения и тока) должен обладать тремя вещами:
1. Низким выходным сопротивлением - в этом случае он обладает достаточным энергетическим потенциалом, чтобы не "прогибаться" под тяжестью нагрузки, которая к нему подключена.
2. Стабильностью. В идеале - выход блока питания должен "прикидываться" резистивным, т.е., при увеличении потребляемого тока напряжение должно уменьшаться. Величина этого уменьшения должна быть минимизирована п.1, но такая "разнознаковость" говорит о том, что фаза выходного сопротивления должна быть как можно ближе к 180 градусам. Допустимые границы 90 - 270, за ними начинается "звон" (для пассивного фильтра) и возбуждение для активного.
3. Хорошей фильтрацией, предполагающей, что переменное напряжение, поступающее на вход БП или возникающее внутри БП не должно проникать в нагрузку.
Приведённые графики показывают первые два свойства, за исключением последнего, который как раз показывает п.3.
Для чисто CRC фильтра приведённая характеристика типична: на низких частотах требуется бОльшая ёмкость, чем поставлена сейчас, и первая фильтрующая ёмкость от этого не спасает, поскольку она "спрятана" за достаточно большим промежуточным сопротивлением. Фаза смещена в отрицательную область, типичную для конденсаторных фильтров и имеет в звуковом диапазоне "разлёт" в 70 градусов. Конечно не критично, но если иметь в виду, что через это "сопротивление" проходят звуковые токи, то сразу становится понятным, что "нужно что-то делать".
Схема с токовым обеспечением смещения без конденсатора "страдает" от RC-цепи R1+ёмкость затвора MOSFET, именно это даёт пик на 1кГц. В остальном она демонстрирует гораздо большую стабильность в звуковом диапазоне как по выходному сопротивлению (разброс всего в 1Ом при выходном чуть больше 1Ом на всём интервале). Здесь мы не выигрываем в значении выходного сопротивления, но значительно упрощаем жизнь усилителю на низких частотах. Однако, для некоторых усилителей, изменение в цепи на 1Ом на частоте 1кГц может быть заметным, даже больше, чем плавное снижение отдачи на низких в предыдущем варианте. Влияние на сигнал данная схема оказывает также значительно меньше, с учётом симметричного разброса фазы всего на 40 градусов. До 1кГц схема прикидывается конденсатором, выше - индуктивностью.
Значительно более стабильная вещь получается с конденсатором в цепи задания напряжения затвора. С учётом того, что ёмкость увеличивается в тысячи раз, во столько же уменьшается резонансная частота. Скорее всего, пик просто сместился ниже 1Гц и на графике просто не заметен. В звуковом диапазоне выходное сопротивление стабильно вплоть до единиц килогерц, но даже на 20кГц не изменяется намного, единицы процентов примерно (сравним с предыдущим случаем в 100%). Характеристика фазы показывает работу в режиме классического гиратора: конденсатор в затворе "конвертируется" в виртуальную индуктивность на всём диапазоне, причём эта индуктивность проявляет свои реактивные свойства только на относительно высоких частотах, на 20кГц имеем те же 40 градусов, но плавно и в диапазоне, где фаза в принципе мало что значит по причине малости музыкальной информации. Последний график этой группы определяет фильтрацию. Обычно речь идёт о частотах вдвое превышающих частоту сети (50х2=100Гц) и первых 10 её гармониках (т.е., до 1кГц). В данной области фильтрация стабильно держится на уровне ниже 70дБ, что весьма неплохо (допустим, если входные пульсации будут 2В пик-пик, на выходе они превратятся в 0,6мВ).
Короче - "жить будет"!
Владислав

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2295
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 2 раза

#131

Сообщение Алаев Ян » 08 июн 2018, 13:38

poty писал(а):Монстроидальная схема какая! Жесть просто!
Там много цепей, которые дублируют друг друга. Поскольку это пока экспериментальные платы - я еще не знаю, что мне удобнее будет использовать и в каком исполнении, поэтому, я заложился под разные формфакторы деталей сразу. В будущем можно будет упростить, оставив только те корпусные исполнения, которые проявят себя лучшим образом.

Владислав, спасибо за комментарии! Они многое освежили в моей памяти!
Стремление к совершенству рождает шедевры!

Ответить