Однотактный усилитель на триоде (300B?)

[Tos]

Добрый день, уважаемые форумчане.

Давно читаю ваш форум, почерпнул из него много интересного, нового, спасибо! Сам давно занимаюсь конструированием и сборкой/разборкой различной аппаратуры, сказывается радиотехническое образование

Сейчас я хочу построить себе любимому хороший, качественный ламповый усилитель для домашнего прослушивания музыки. Жанры различные, но без забойного треш металла или подобной какофонии. Классика, джаз, вокал, инструменталка.

Соответсвенно, первым шагом будет блочное и концептуальное проектирование архитектуры.
Блоков у нас не много:
1. Питание(анодное, накал, смещение..)
2. Драйверный каскад
3. Выходной каскад

В каждом блоке у меня масса вопросов(глупых конечно), но тем не менее важных. Начнем с блока питания.
1. Для усилителя нам потребуется высокое(андоное) напряжение, и сразу варианты как его сделать:
а. Двухполупериодный выпрямитель на ультрасофт/ультрабыстрых диодах, RC-фильтр, набор емкостей.
Схема простая, а при достаточном наборе правильных емкостей может дать вполне чистое выходное напряжение.
Из недостатков стоит отметить зависимость выходного напряжения от напряжения сети и какой-никакой, но уровень пульсации на 100Гц.
С пульсациями можно справиться с помощью простого электронного дросселя,
а с нестабильностью выходного напряжения с помощью высоковольтного стабилизатора .

Тема со стабилизатором мне нравится больше всего, её я и планирую использовать. Это избавит нас от большого количества пассивных элементов в фильтре, хоть и за счет потерь в тепло.
НО! Тут мне с каждым днем все меньше нравится тема получения электричества из розетки 220В! А не использовать ли нам аккумуляторы?

Современная китайская промышленность предлагает нам недорогой выбор литиевых аккумуляторов самого разнообразного калибра и емкостей.
Если предположить, что нам нужны стабильные 380-400В и средний ток 0,1А на канал, то достаточно будет около сотни аккумуляторов 18650.
Их характеристики дают 1 ампер-час тока с падением напряжения на элементе с 4,2 до 3,8-3,9В Это примерно 10 часов прослушивания музыки.
Возьмем для запаса 110 аккумуляторов 18650, это получится блок размером 180х200 мм и весом около 5 кг. Сопоставимо с трансформатором и емкостями. Добавим два десятка балансных зарядных устройств 6S и получим точный контроль каждого аккумулятора и чистое напряжение для питания анодов как выходного каскада, так и драйверного.
Стабильность напряжения обеспечим с помощью стабилизатора, как описано выше.

Прошу высказаться поругайте идею пожалуйста.
Механически блок(и) аккумуляторов можно расположить в отдельном корпусе-подставке вместе с зарядным устройством.

[Tos]

Обеспечьте качественный БП и этого будет более чем достаточно, более того, у усилителя еще будет накал, он от чего будет питаться?

В этом-то как раз и вопрос - что такое качественный БП? Хороший трансформатор с кучей железа, медь в обмотках и набор конденсаторов? В такой схеме кого ни спроси у каждого свой взгляд какой должен быть конденсатор-катушка-резистр, как влияют диоды и прочие паразитные заморочки большегабаритных пассивных элементов.
Блок аккумуляторов получается примерно тех же массогабаритных показателей. Да и цена не сильно страшная.

мне не хватает фантазии как можно удобным способом заряжать 110 элементов питания типа 18650. Вы берете в расчет, что для зарядки литиевых аккумуляторов требуется "балансир" - устройство, которое следит за уровнем напряжения на каждом элементе питания?

Да, конечно, та же китайская промышленность наладила производство балансных плат заряда/контроля/управления, на 2-3-4-5-6-7-8 аккумуляторов по цене около 100р. Берем 15 шт плат 8S и контролируем каждую банку.
Заряжать их несложно, да и не к спеху, зарядное устройство простое.

у усилителя еще будет накал, он от чего будет питаться?

Это вторая часть марлезонского балета. Для накала нам нужно например 5-6В 3-4А суммарно на каждый канал.
Таким образом получаем, что нам нужно 30-40 А/ч емкости. Элемент 18650 выдают 2А/ч при снижении напряжения до 3,5В.
Т.е. нам нужно грубо говоря еще 40 элементов для питания накала( 20х2, чтобы было что стабилизировать) или + 80 элементов для двухканального варианта.

Построить трансформаторный БП я могу, это просто. А тут почти 200 аккумуляторов, от них можно вывести индикаторы заряда на матричную LED-планку, красота будет, и никакого гула трансформаторов... т.е. вообще. Ну и в случае блэкаута тоже не пропадем, какое -то время.

[Tos]

Кстати, аккумуляторы по мере своего разряда изменяют (увеличивают) свое выходное сопротивление, что теоретически скажется на изменении в звучании устройства. Т.е. полностью заряженное устройство теоретически будет играть иначе, нежели с полуразряженными аккумуляторами.

Это если мы напрямую питаем усилитель от аккумулятора, а в случае применения стабилизатора напряжения между блоком аккумуляторов и усилителем мы работаем с выходным сопротивлением стабилизатора, или я не прав?

[Tos]

Для себя бы я точно этот путь не выбрал! Но, если есть желание - попробуйте! Отговаривать точно не стану. Подобных проектов у нас не было, Вы будете первым! Я с удовольствием на это посмотрю.

поэтому и спрашиваю мнений, иначе кому интересен очередной диодный мост с конденсатором.
Может еще есть подводные камни, которых я не вижу...

[goldmen8]

Собирал батареи из аккумуляторов в таких держателях, правда количеством поменьше.

[seurf]

Собирал батареи из аккумуляторов

Александр, коль такая тема, для звука? Если да, поделитесь пожалуйста результатом.
Сам никогда в такой лес не ходил, но и счастливых владельцев аккумуляторных блоков питания для звука никогда не встречал. Ни по жизни, ни в сети. Негативные отзывы слышал. Из других предложений, есть вариант безтрансформаторного питания усилителя. То есть напрямую от сети. Но автор уже сидит в теме батарейного питания и сбивать с него не считаю правильным. Полностью солидарен со всеми доводами Яна. Если бы сам подорвался на такой эксперимент, то прикупил бы в пунктах приёма лома б/у сейфик и батарею разместил бы там, под замком. Если и пукнет, то пусть это будет внутри сейфа, а не на головах людей.
Не зря же у Илона Маска батарейка для авто Tesla стоит половину суммы самой машины. Потому что это высокотехнологичное изделие. С водяным охлаждением и интеллектуальной системой заряда, контроля, переключения вышедших из строя ячеек! О как!

[goldmen8]

В глуши (в деревне) нашёл радиоприёмник батарейный "Родина-52".
Был интерес восстановить. "Родных" батарей не нашёл вот и собирал из подручных материалов.

[Tos]

Опасность применения аккумуляторов я вполне осознаю, но в отличии от Теслы у нас хоть суммарно и большое напряжение, но токи на порядки меньше и гораздо стабильнее. Я сомневаюсь, что аккумуляторы даже при токе 200 мА хоть немного нагреются.
Конструктивно я полагал для батареек сделать отдельный алюминиевый закрытый корпус, который сам по себе является хорошим теплоотводом.
Стабилизаторы анодного и накального тока/напряжения я предполагаю разместить в корпусе усилителя. Таким образом если тема с аккумуляторами не заработает, можно будет применить другой источник питающих напряжений без особой переделки проекта.
В этой довольно сумашедшей идеи меня беспокоит больше не финансовая или конструктивная сложность, а смысловая нагрузка такого решения. Получу ли я на выходе отличие от трансформаторного питания?

[seurf]

Получу ли я на выходе отличие от трансформаторного питания?

Вот самый главный вопрос! Но для того, что бы проверить, надо сделать и по слушать. И главное, параллельно обычный классический. Вот тогда по переменно слушая на батарейном/классическом питании, появится ответ. Форумчане свои ответы опубликовали, далее Ваш ход.
На страницах этого форума есть проект с питанием корректора от батарейки. Усилителя нет.

[seurf]

В проекте с батарейным питанием, результат будет сразу на лицо. А вот в классическом появится масса возможностей улучшать/ухудшать конечный результат. Схемотехника, комплектующие, топология, прогрев, формовка конденсаторов, чистота сетевого напряжения, приблуды для его очистки....

[poty]

Примеры использования литиевых аккумуляторов в большом количестве в промышленных масштабах имеются - это новые UPS. Но, при всех офигительных фишках пока все они страдают проблемой взрывоопасности аккумуляторных элементов. Я видел только несколько конструкций (и ни одной из них - китайской), которые были предназначены действительно для тяжёлого применения. Т.е., я бы не особо надеялся на дешёвые китайские штучки. Это, так сказать, для затравки.
Контроллеры должны контролировать как заряд, так и разряд. Наверное, это и есть в тех самых балансерах, про которые говорили раньше, но на всякий случай я это упомяну. При последовательном соединении неисправность одного из элементов приводит к резкому росту его внутреннего сопротивления, поэтому даже ток в 200мА приводит к значительному разогреву этого конкретного элемента со всеми вытекающими отсюда последствиями.
Параллельное соединение аккумуляторов - это вообще серьёзная проблема. В обычных UPS на свинцовых аккумуляторах это решается "в лоб", уродливо, поэтому выход из строя одного блока приводит к "кончине" всех остальных. Но тихой "кончине". Для литиевых аккумуляторов это - снова путь к взрывному разрушению. Да, есть возможность использовать диоды для суммирования мощности, для банок больших напряжений и малых токов потери будут незначительными и даже не потребуют никаких ухищрений, но зарядка тогда тоже должна осуществляться отдельно для каждой параллельной секции, что кратно увеличивает количество зарядок как таковых.
Всё вышеописанное - это эксплуатационные проблемы. Хранить боезаряд в комнате для меня не очень приемлемо. Но, возможно, я просто перестраховываюсь. А что же мы получим с т.з. звука?
Шумы в широком диапазоне при большом количестве последовательно соединённых элементов будут возрастать пропорционально корню квадратному от количества элементов как таковых. Т.е., минимальная фильтрация должна быть всё равно. Последовательное соединение увеличивает также внутреннее сопротивление источника напряжения. Применение активных цепей позволяет уменьшить динамическое выходное сопротивление, но длительность его "действия" будет прямо пропорциональна применённым конденсаторам (их ёмкости). Связано это с законом сохранения энергии: для того, чтобы поставлять энергию потребителю активная цепь должна её откуда-то взять. В данном случае она будет обращаться за резервом на входном конденсаторе, который не безграничен, а высокоомный источник напряжения просядет под грузом потребляемого тока ниже напряжения этого самого конденсатора. Т.е., от дороговизны блока питания в этой части мы также не уходим. Да, аккумуляторы имеют довольно низкое внутреннее сопротивление (допускающее для некоторых моделей токи до 20-30А), последовательное соединение с пропорциональным уменьшением тока не должно сильно обострить эту проблему, но не упомянуть это я не могу.
Т.е., суммируя вышесказанное про конденсаторы - как и в обычном блоке питания мы будем слушать именно их, поэтому, скорее всего, "почерк" БП изменится незначительно. (Если я не ошибся с пересчётом внутреннего сопротивления батареи аккумуляторов).
Ян предложил шунт-регулятор - вот здесь, возможно, есть потенциал для отрыва от типичных схем. Но он потребует долговременного удвоенного тока покоя как минимум и довольно мощный управляющий элемент (как минимум равной мощности с лампами). Печка будет ещё та!
Но идея интересная, чтобы от неё отказываться!

Просто, чтобы несколько уравнять сравнение с обычным блоком питания. Трансформатор, питающий стереоусилитель на 300В (80мАх400Вх2канала/50%(КПД)=128Вт по анодному питанию + 5*3,5А*2/50%=70Вт по накалу) должен иметь мощность около 200 Вт. Примерно такой стоит в OddWatt Романа. Это небольшой трансформатор, прямо скажем. Пара диодных мостов и 4 современных электролитических конденсатора - это "блочок" примерно 60х60х60мм, если не меньше. Так что с монстром из аккумуляторов это никак не сравнится.

Давно наблюдая за темой DHT я уж чего только не видел: существует лагерей 10-15, непримиримых до жути, которые исповедуют разные подходы к звуку, который они считают нирваной. Спросите Александра (seurf) - он Вам расскажет про ОППВ, Ян упомянул развязку через источники тока/гираторы, есть поклонники СВЧ питания, питания постоянным и стабилизированным током, использования сеточных токов, отрицательного смещения за счёт фильтра питания (в основном, конечно, для 6С33С), ультралинейного включения, "естественности", линеаризации (управления током) и т.д., и т.п. Все нашли "свой звук" именно в том "шатре", который собрали и послушали сами. Почему у Вас должно быть по другому? Собрать и попробовать! А там - будет видно! И слышно!

[Tos]

Друзья, спасибо за ваши мнения, сомнения и вопросы понятны, есть над чем подумать, но не вижу причин отказываться от такого варианта.
Написал нескольким проверенным китайским производителям батареек предложение сделать подобный блок, посмотрим что предложат. В любом случае для сравнения нам потребуется сравнительный вариант, который полагаю взять классический, - тороидальный трансформатор, выпрямительные диоды, конденсаторы, далее все тот же стабилизатор. Блок питания с трансформаторами и банками конденсаторов я также хочу сделать отдельным. Немного сомневаюсь про необходимость отдельного трансформатора на каждый канал анодного напряжения, считаю лучше вложиться в хорошее выпрямление и емкости.
Есть религиозный вопрос про вторичные обмотки - одна+мост или с отводом и два диода? С отводом меньше диодов, но сложнее трансформатор, без отвода больше диодов. Я честно не вижу какой-то существенной разницы между обоими вариантами.

Выпрямитель нагружаем конденсаторами, например, Mundorf 6800мкф*500В из серии HV+ и шунтируем полипропиленовым им же на 1мкф*630В.
на выходе получаем расчетные пульсации на уровне 0.07% при 420В и токе 0,5А. т.е. менее 0,4В. С ними вполне справится стабилизатор и конденсаторы после него и возле ламп.

[poty]

Вы всё время упоминаете стабилизатор, поэтому хочется понять, что за стабилизатор имеется в виду? Каково будет на нём минимальное падение напряжения, какой запас на падение и увеличение сетевого напряжения планируете? Какой конденсатор будет стоять на выходе стабилизатора?
Далее: получить 0,4В от одного конденсатора без использования RC будет достаточно проблематично (с моей точки зрения). Требования к предельному напряжению на конденсаторе будут ясны после определения требований к стабилизатору. Я считаю, что 0,4В для выходного каскада - более чем достаточно. Напряжение для драйверного каскада всё равно потребуется снизить. Т.е., это я к тому, что стабилизатор вряд ли вообще потребуется, если только не для того, чтобы работать с предельными мощностями лампы.
Трансформатор лучше использовать с одной обмоткой - больше КПД на высоких напряжениях и проще схема (диоды сейчас стоят 10 рублей - не расходы. чтобы переживать, зато на трансформаторе сэкономите). Однотактные схемы могут образовывать заметную перекрёстную связь между каналами по питанию, поэтому типичная схема развязки при одном трансформаторе - отдельные конденсаторы питания для каждого канала. Мощность трансформатора тоже неплохо бы прикинуть, хотя бы в PSUD.
Не раскрыта тема накалов (как самих DHT, так и драйверных ламп). Тот же трансформатор или будет отдельный? Балансировка средней точки? Постоянное или переменное питание? Если постоянное, то выпрямление или выпрямление со стабилизацией?
Как будет организовано смещение DHT (или схему приведите)? Что будет являться для него источником в аккумуляторном и трансформаторном варианте? Драйвер по Лофтину-Уайту или с конденсаторной развязкой?

[Tos]

Вы всё время упоминаете стабилизатор

да, я имею ввиду упомянутый мною в первом сообщении стабилизатор Карпова. Схема достаточно простая и надежная, я его собирал и использовал в предыдущих конструкциях.

Далее: получить 0,4В от одного конденсатора без использования RC будет достаточно проблематично (с моей точки зрения).

Я тоже сомневаюсь, но такие характеристики дает калькулятор расчета пульсаций, точность которого можно будет проверить экспериментально. Добавить R в фильтр мы сможем всегда, какой-то запас по напряжению есть.

Требования к предельному напряжению на конденсаторе будут ясны после определения требований к стабилизатору.

Падение напряжения на стабилизаторе максимально 15В при токе в 1А. Т.е. для питания анодов выходного каскада более чем достаточно максимум 420В на конденсаторе. При токе 0,1А мощность на стабилизаторе будет рассеиваться в пределах 4-5Вт.
вроде правильно посчитал? с учетом того что нам нужно 380В стабильного анодного.

Трансформатор лучше использовать с одной обмоткой - больше КПД на высоких напряжениях и проще схема (диоды сейчас стоят 10 рублей - не расходы. чтобы переживать, зато на трансформаторе сэкономите). Однотактные схемы могут образовывать заметную перекрёстную связь между каналами по питанию, поэтому типичная схема развязки при одном трансформаторе - отдельные конденсаторы питания для каждого канала. Мощность трансформатора тоже неплохо бы прикинуть, хотя бы в PSUD.

Интуитивно тоже склоняюсь к однообмоточной схеме, но с одним конденсатором на два канала а разделение по каналам сделать на отдельных стабилизаторах. По мощности давайте прикинем, при нужном напряжении в 420В на конденсаторе, на выходе трансформатора должно быть действующее напряжение 290-300В и ток нам нужен с запасом 0,5А на два канала. Получается потребляемая мощность около 150ВТ, а с учетом КПД тора получается около 200Вт для питания только анодного.

Не раскрыта тема накалов (как самих DHT, так и драйверных ламп). Тот же трансформатор или будет отдельный? Балансировка средней точки? Постоянное или переменное питание? Если постоянное, то выпрямление или выпрямление со стабилизацией?
Как будет организовано смещение DHT (или схему приведите)? Что будет являться для него источником в аккумуляторном и трансформаторном варианте? Драйвер по Лофтину-Уайту или с конденсаторной развязкой?

Это много вопросов, на которые у меня еще нет ответов.
Для накала я полагаю использовать отдельный трансформатор в случае трансформаторного питания. Питание выпрямленное со стабилизацией по току и напряжению, отдельно для каждой выходной лампы на LDO-стабилизаторе LM1084. Была мысль разделить эти функции на два стабилизатора один стабилизирует напряжение, а следом за ним стабилизатор тока накала, но думаю, что это излишне.
Поскольку блок трансформаторов и конденсаторов я планирую сделать в отдельном корпусе, то с размещением стабилизаторов в корпусе усилителя проблем не возникнет. Сам корпус будет из алюминия, что позволит использовать его как эффективный теплоотвод.

Про организацию смещения DHT я еще думаю, пока выбранного решения нет, можете подсказать в какую сторону лучше думать, а в какую не думать совсем?

Вопросы по драйверу в следующем шаге. Сейчас хочу концептуально определиться с организацией питания.

[poty]

Из Вашего ответа я понял, что схемы ещё точной нет. Тогда откуда уверенность в 100мА и 380В? Я бы начал именно со схемы, пусть и черновой, блок питания уже подбирал по месту.

Про организацию смещения DHT я еще думаю, пока выбранного решения нет, можете подсказать в какую сторону лучше думать, а в какую не думать совсем?

Да тут... не знаю с чего и начать. Думаю, в Вашем случае экономии анодного напряжения стоит ориентироваться на фиксированное смещение, иначе будет достаточно большая потеря на автосмещении. Но всё же Вам стоит подумать о схемотехнике заранее, потом не всегда можно легко изменить что-то, если упрёмся в лимит возможностей блока питания. Включая вопросы по драйверу. Если драйвер будет иметь прямое подключение (без разделительных конденсаторов), анодное питание неминуемо вырастет или станет двойным. Это не хорошо, и не плохо, просто нужно будет это учесть.

Питание выпрямленное со стабилизацией по току и напряжению, отдельно для каждой выходной лампы на LDO-стабилизаторе LM1084.

Поделитесь ссылочкой? Надо понять о чём речь?
"Стабилизатор Карпова" хорош, не спорю, но нужно быть точно уверенным, что Вы сможете получить такие напряжения в первую очередь. Хотя и с токами может быть беда.
Расчёты мне показались несколько стерилизованными. Допустим, мы ориентируемся на 380В на выходе. Необходимо оставить 15В на стабилизаторе, итого получается 395В. Но что будет в таком случае стабилизировать этот стабилизатор? Если напряжение в сети упадёт - мы уйдём ниже 15В на стабилизаторе. Я ориентируюсь на 10% просадку в обе стороны от номинала (Вы не обязаны этому следовать), соответственно, 395В на выходе фильтра будет при минимальном сетевом напряжении, при номинальном - 439, при максимальном - 482В. В статье про стабилизатор указано, что максимальное входное напряжение 420В, если не ошибаюсь, т.е., далее - нужно что-то думать. В худшем случае рассеяние на транзисторе тогда будет уже 10Вт.
Однотактное построение требует запаса по току примерно в два раза выше тока покоя. Если у нас ток покоя = 100мА, то максимальный (амплитудный) ток = 200мА. Защита рассчитывается на удвоенный номинальный ток (по умолчанию), т.о., в амплитудные пики мы будем уходить в токовую защиту, просаживая напряжение на выходе. Можно увеличить ток защиты, но я опасаюсь, что тогда защита будет бесполезна. Допустим, мы делаем ток защиты = 250мА, в момент к.з. на транзисторе будет полное напряжение (для номинала) 439В, выделяемая мощность = 110Вт. Думаю, даже кратковременное к.з. приведёт к потере управляющего транзистора. Здесь больше бы подошла схема того же Карпова, но с защёлкой. Вторая проблема (безотносительно схемы) - в выходном конденсаторе. Александр (seurf) сейчас использует мою версию этой схемы в своём фонокорректоре. Я собирал её для проверки и специально проверял на к.з. Конденсаторы на выходе не выдержали двух циклов к.з. - ток разряда - чудовищный, за счёт ESR просто перегреваются и - "бабах". Для Вашего варианта, с напряжением ещё большим, чем у Александра, запасённая энергия также будет больше и "эффект" - значительнее. Т.е., на выходе нужно будет применять несколько конденсаторов малой ёмкости как минимум, то есть - тоже думать, что предпринять.

[Tos]

Из Вашего ответа я понял, что схемы ещё точной нет. Тогда откуда уверенность в 100мА и 380В? Я бы начал именно со схемы, пусть и черновой, блок питания уже подбирал по месту.

Вы правы, точной схемы пока нет, но есть ее общее понимание: выходной каскад хочу на классическом триоде 300В. В зависимости от производителя, схемы включения обычно это 70-80мА тока покоя, ну, максимум 100. Анодное напряжение для разных ламп колеблется от 320 до 450В, например у 300b-XLS от emission labs. Хотя ме больше нравится их конструкция лампы 300b-mesh. Если повезет найдем что-нибудь живое из старого WE, но надежд мало.
Поскольку усилителей с разделительным конденсатором я уже делал и слушал, то хочу попробовать поставить межкаскадный трансформатор. Это позволит несколько упростить драйверный каскад, в смысле требований по раскачке, но и внесет определенные искажения/окрашивание в звук.
Схемотехника драйвера пока туманна, в голове бродят схемы от одного пентода типа 6АС7 или 7Ж12С или одного триода 6С45П на триоде слабовато усиление, пентоды странно звучат, этажерка из двух триодов тоже странная, хочется минимизировать число элементов пропускающих через себя звук.

Поделитесь ссылочкой? Надо понять о чём речь?

тут ничего сложного, схема такая же как у стабилизатора на популярной L200, включение хочу сделать стандартное из даташита

Расчёты мне показались несколько стерилизованными. Допустим, мы ориентируемся на 380В на выходе. Необходимо оставить 15В на стабилизаторе, итого получается 395В. Но что будет в таком случае стабилизировать этот стабилизатор? Если напряжение в сети упадёт - мы уйдём ниже 15В на стабилизаторе. Я ориентируюсь на 10% просадку в обе стороны от номинала (Вы не обязаны этому следовать), соответственно, 395В на выходе фильтра будет при минимальном сетевом напряжении, при номинальном - 439, при максимальном - 482В. В статье про стабилизатор указано, что максимальное входное напряжение 420В, если не ошибаюсь, т.е., далее - нужно что-то думать. В худшем случае рассеяние на транзисторе тогда будет уже 10Вт.

10Вт с большим радиатором кажется не большой проблемой, а повышение входного напряжения в данной схеме Карпова влияет только на стойкость регулирующего транзистора, предельное значение которого у данного типа 450В. Поэтому автор благоразумно ограничивает входное напряжение. Ничто нам не мешает поставить более другой полевой транзистор. Выходные номиналы резисторов тоже пересчитаем.

Александр (seurf) сейчас использует мою версию этой схемы в своём фонокорректоре. Я собирал её для проверки и специально проверял на к.з. Конденсаторы на выходе не выдержали двух циклов к.з. - ток разряда - чудовищный, за счёт ESR просто перегреваются и - "бабах". Для Вашего варианта, с напряжением ещё большим, чем у Александра, запасённая энергия также будет больше и "эффект" - значительнее. Т.е., на выходе нужно будет применять несколько конденсаторов малой ёмкости как минимум, то есть - тоже думать, что предпринять.

Подскажите, Вы применяли электролитические конденсаторы? Я подумываю обойтись пленочными MKP на выходе стабилизатора, в пределах 50 мкф на лампу.

Как закончим теоретические размышления, я обязательно нарисую получающуюся схему БП.

[poty]

Поскольку усилителей с разделительным конденсатором я уже делал и слушал, то хочу попробовать поставить межкаскадный трансформатор. Это позволит несколько упростить драйверный каскад, в смысле требований по раскачке, но и внесет определенные искажения/окрашивание в звук.
Схемотехника драйвера пока туманна, в голове бродят схемы от одного пентода типа 6АС7 или 7Ж12С или одного триода 6С45П на триоде слабовато усиление, пентоды странно звучат, этажерка из двух триодов тоже странная, хочется минимизировать число элементов пропускающих через себя звук.

По первому вопросу- почему бы не сделать прямое соединение (по типу Лофтина-Уайта) - это решило бы также вопрос смещения.
Если дело кончится трансформатором, то не вижу смысла беспокоится об усилении драйвера. Ну, "этажерку" даже предлагать не буду, если о ней такое мнение.

схема такая же как у стабилизатора на популярной L200, включение хочу сделать стандартное из даташита

Вот тогда непонятно, где же здесь стабилизация тока? Ограничение - да, но не стабилизация.

10Вт с большим радиатором кажется не большой проблемой

Проблема лишь в размерах и способе отвода тепла.

Ничто нам не мешает поставить более другой полевой транзистор. Выходные номиналы резисторов тоже пересчитаем.

Тогда посмотрите ещё на путь R3-R5-VT1-R6-DA1. Также стоит симульнуть R7-C2 на всякий случай. При выборе транзистора стоит посмотреть на пороговое напряжение его открывания, иначе можно не получить ничего.

Вы применяли электролитические конденсаторы? Я подумываю обойтись пленочными MKP на выходе стабилизатора, в пределах 50 мкф на лампу.

Да, были электролиты. MKP, скорее всего выдержат, чего я не могу сказать о соединительных элементах. Такие энергии при к.з. будут выделяться на них. Впрочем - решение с MKP лишь частично снимает проблему, остаётся жуткое выделение тепла на VT2.

[Tos]

Тогда посмотрите ещё на путь R3-R5-VT1-R6-DA1.

VT1, как пишет автор и видно из схемы работает как каскадный усилитель и эммитерный повторитель, стабилизатор TL431 определяет величину тока втекающего в него, а напряжение на нем определяется напряжением на базе VT1. Немного скорректируем делитель R1/R2 чтобы обеспечить те же 20В на TL431. На цепочке R7-C2 разность потенциалов совсем небольшая, около 18 вольт, судя по схеме.
Наша задача обеспечить правильное управляющее напряжение на TL431 и проверить отсутствие самовозбуждения при изменении нагрузки.

При выборе транзистора стоит посмотреть на пороговое напряжение его открывания, иначе можно не получить ничего.

неплохой альтернативой при схожих характеристиках обладает например STP13NK60Z. Кроме крутизны и вольтажа нам важна рассеиваемая мощность и сопротивление открытого канала.
Таким образом, с учетом такой замены комплектующих не вижу причин, почему стабилизатору не работать с бОльшим напряжением.
Но нет ничего проще - собрать и проверить. Так и сделаем.

Проблема лишь в размерах и способе отвода тепла.

В предыдущей самоделке я использовал алюминиевый корпус-ящик с алиэкспресса. - Задняя панель алюминий 100*430мм толщина 8мм это примерно 800 квадрадных сантиметров, кажется что достаточно для рассеивания.

По первому вопросу- почему бы не сделать прямое соединение (по типу Лофтина-Уайта) - это решило бы также вопрос смещения.
Если дело кончится трансформатором, то не вижу смысла беспокоится об усилении драйвера

Как по Вашему, в чем преимущество схемы Лофтин-Уайт?
По схеме с трансформатором Вы правы, нет особой нужды беспокоиться об усилении драйвера, можно применить простой триод.

Вот тогда непонятно, где же здесь стабилизация тока? Ограничение - да, но не стабилизация.

был не прав, да действительно, только ограничение, но не стабилизация. Но нам важнее же ограничить ток холодного запуска накала, а после прогрева стабилизировать напряжение. В противном случае нет нужды вообще стабилизировать напряжение, достаточно взять LM738 в схеме стабилизации тока 2А и не смотреть на напряжение совсем(в разумных пределах).

Отправлено спустя 2 минуты 10 секунд:

Да, были электролиты. MKP, скорее всего выдержат, чего я не могу сказать о соединительных элементах. Такие энергии при к.з. будут выделяться на них. Впрочем - решение с MKP лишь частично снимает проблему, остаётся жуткое выделение тепла на VT2.

к.з. конечно страшный зверь, но разве обычные плавкие предохранители нам не помогут? Хотя мне трудно предположить как может возникнуть КЗ в анодной цепи.

[poty]

VT1, как пишет автор и видно из схемы работает как каскадный усилитель и эммитерный повторитель, стабилизатор TL431 определяет величину тока втекающего в него, а напряжение на нем определяется напряжением на базе VT1. Немного скорректируем делитель R1/R2 чтобы обеспечить те же 20В на TL431. На цепочке R7-C2 разность потенциалов совсем небольшая, около 18 вольт, судя по схеме.
Наша задача обеспечить правильное управляющее напряжение на TL431 и проверить отсутствие самовозбуждения при изменении нагрузки.

Попробуйте. Такое включение имеет достаточно узкий диапазон регулирования из-за R3. Минимальный ток через DA1 составляет 0,5мА. Допустим, что у нас разность напряжений между входом и выходом = 15В. С учётом STP13NK60Z порог включения =4,5В, около него будет рабочая точка. Тогда напряжение на R3 будет 15-4,5=10,5В и ток через R3 будет около 1мА. Разность минимального и максимального напряжения на входе у нас примерно 100В. При максимальном напряжении на входе напряжение на R3 будет уже 115-4,5=110,5В и ток через этот резистор - 11мА. Напряжение к-э на VT1 при 480В будет 480-(10+1+0,1)*11-25=333В, и рассеяние - 3,7Вт. Немало. При этом рассеяние на TL431 тоже будет немаленькое = 0,28Вт.

Как по Вашему, в чем преимущество схемы Лофтин-Уайт?

Отсутствие дополнительных элементов (как то - конденсаторов, трансформаторов и проч...) в пути прохождения тока. Кроме того, есть возможность, при определённом везении, обеспечить смещение 300В не прибегая к дополнительным источникам смещения.

разве обычные плавкие предохранители нам не помогут?

Не помогут - ток никогда не поднимется выше установленного R8.

мне трудно предположить как может возникнуть КЗ в анодной цепи.

В таком случае зачем в принципе защита от к.з. с соответствующим ухудшением характеристик выходного сопротивления?

[Tos]

Попробуйте. Такое включение имеет достаточно узкий диапазон регулирования из-за R3. Минимальный ток через DA1 составляет 0,5мА. Допустим, что у нас разность напряжений между входом и выходом = 15В. С учётом STP13NK60Z порог включения =4,5В, около него будет рабочая точка. Тогда напряжение на R3 будет 15-4,5=10,5В и ток через R3 будет около 1мА. Разность минимального и максимального напряжения на входе у нас примерно 100В. При максимальном напряжении на входе напряжение на R3 будет уже 115-4,5=110,5В и ток через этот резистор - 11мА. Напряжение к-э на VT1 при 480В будет 480-(10+1+0,1)*11-25=333В, и рассеяние - 3,7Вт. Немало. При этом рассеяние на TL431 тоже будет немаленькое = 0,28Вт.

Большое Вам спасибо за подробные расчеты! При необходимости можно подобрать полевой транзистор с другим параметром рабочей точки, этот скорее иллюстрация, что выбор есть довольно большой, есть с рабочей точкой на 2,8-3В.
Если мы рассмотрим штатный режим работы стабилизатора при заданных автором параметрах, при выходном напряжении 280В, то минимальное входное напряжение будет 295 вольт, а максимальное примерно 358В. При таких параметрах с транзистором IRF744 рабочая точка примерно на 4В, напряжение на R3 будет минимальное 15-4=11В, ток чуть больше 1мА, а при максимальном входном 78-4=74В и ток 7,4мА.
Напряжение к-э при максимальном входном будет 358-(11*7,4)-25=252В, и рассеиваемая мощность VT 1,9Вт, а TL431 - 0,19Вт.
Если сравнить режимы работы, то мы получаем почти двукратный рост выделения тепловой мощности на VT1, но с учетом его конструкции и параметров(максимальная рассеиваемая мощность - 40Вт с радиатором) не вижу проблем в его работе, благо алюминия у нас полно.
TL431 тоже не должен перегреваться, у него максимальный ток 100ма и напряжение 36В.

В таком случае зачем в принципе защита от к.з. с соответствующим ухудшением характеристик выходного сопротивления?

Согласен, в принципе не нужна, тогда резистор R8 и стабилитрон можно удалить из схемы.

Отправлено спустя 6 минут 29 секунд:

Отсутствие дополнительных элементов (как то - конденсаторов, трансформаторов и проч...) в пути прохождения тока. Кроме того, есть возможность, при определённом везении, обеспечить смещение 300В не прибегая к дополнительным источникам смещения.

Кажется, что ключевое тут - "если повезет". Смотрю я на разные варианты реализации схемы LW и интуитивно трудно понять, как правильно организовать нужное смещение, да и анодное напряжение нужно больше на величину смещения.