Сърцевини за трансформатори. Къде?

[Evtim Djerekarov]

Здравейте,

Искам да навия изходен трансформатор за комбото, за което писах в темата си за говорителите от преди няколко дни, обаче нямам никаква представа къде мога да намеря материали за сърцевината на трансформатора, както и примерно пластмасови макари за трафове.

 

Нямам опит с изходните трансформатори, най-вероятно ще опитам да направя Е-I сърцевина от железни ламели. Не знам дали има смисъл да си играя с различни материали (permalloy и т.н.), а и не знам дали се предлагат такива ламели. Ако пък например се продават C-сърцевини, дали са с изолирани слоеве(в смисъл изолирани ламели, за ограничаване на токовете на фуко)??

 

Изобщо ще се радвам, ако ми дадете някакви улесняващи насоки, за да пропусна момента с разглабянето на съществъващ трансформатор.

 

Трансформаторът трябва да бъде за мощност в диапазона 35-50W с изходи за 4, 8 и 16 ома.

Не знам каква е най-ниската честота, за която да го смятам, но ако да кажем, най-ниската китара, която имам предвид е китара, настроена в СИ, то най-ниският тон ще бъде 61.74Hz. Може би 55-60Hz e добра долна гранична честота за китара, а за горната - може би 10 -12кHz.

 

Усилвателят ще е транзисторен, не съм решил точно с какви транзистори, но Raa на трансформатора ще е може би в границите на 150-250 ома.

 

Най-вероятно, ще навия няколко първични и вторични(в паралел) намотки, например в конфигурация:

вторични - първична  - вторични  - първична - вторични

Ако се окаже, че имам място, може да го направя с 4 първични и 3 вторични(в паралел) или може би някакъв напълно балансиран вариант с две бобини.

Не знам дали голямото старание в тази насока се отплаща достатъчно добре.

Редактирано Декември 28, 2012 от Evtim Djerekarov

[Parni_Valjak]

 Много са неизвестните, за да може да се коментира...Например:

• Съображенията за подобно решение
• схемотехническата конфигурация,
• технологичните възможности за изработката на трансформатора
• възможностите за измерване на параметрите на желязото, а те не са малко.
• възможностите за измервне на крайния резултат - най-напред самостоятелно на трансформатора, а след това в реална работна конфигурация.

Комбинацията от различни отговори води до различаващи се начини за реализация, до употребата на различни видове материали и различни методи на навиване.

Употребата на пермалой не е лесна работа. Най-напред като особености на материала - механически, магнитни и други.

 

Изобщо цялата идея е малко особена и би имала някакъв смисъл при определени условности.

[Gregg]

Като за начало си намери желязо, на което са му известни данните. За мрежови трафове нашите фирми вече масово ползват желязо марки М330-50 и М530-50 внос от Турция. М330 е с по-малки загуби. Данните за желязото могат да се намерят в нета или ако искаш можеш сам да си ги свалиш по съответния начин. Има фирми, които могат да ти доставят и М6, обаче минималното количество е 20кг, освен ако някой от аудио форумите не ти продаде по-малко, иначе фирмите като им кажеш М6 и гледат умно (европейското обозначение е М165-35S). Обикновено фирмите имат и макарите.

Пермалой, както и разни други екзотики за китарни изходни не се ползват. Също не се задълбочавай дали ламелите са 0.35 или 0.5, и с двете се получават добри резултати. Като цяло в областта на изходните трансформатори е благодатна почва за експерименти, така че на първо време се ориентирай към нещо добре познато. В твоя случай търси пакет с размери EI96 по 32-40мм (старото Ш32х32-40), в разчета отдолу по-ниско от 50Хц няма смисъл да падаш и не се хвърляй да секционираш излишно - повече от общо 5 секции няма смисъл.

Имай предвид, че фирмите хабер си нямат какво е изходен трансформатор и ще трябва да им дадеш подробна схема и картинки как да са разположени намотките, кой извод от коя страна излиза и с кой се свързва, къде и каква изолация да сложат и т.н.

Редактирано Декември 29, 2012 от Gregg

[Evtim Djerekarov]

Имаш предвид такава E-I сърцевина, нали:

 

http://i1302.photobucket.com/albums/ag125/EvtoDJ/EI96_zpsa1ec1d07.jpg

 

Предполагам, че имаш предвид, общата дебелина всички ламели да е 32-40мм.

Изникват още някои въпросителни. Производителите дават ли проницаемостта на стоманата, или просто дават AL за квадратно ядро.

Практика ли е при изходните трансформатори да има въздушна междина?

Редактирано Декември 29, 2012 от Evtim Djerekarov

[Parni_Valjak]

Хайде да започнем по-отначало?

Иначе за всеки въпрос ще претакаме пак от пусто в празно.

Например на този въпрос ще има обратни въпроси и така безкрай.

 

Междина се поставя за да се увеличи магнитното съпротивление на магнитната верига. Което пък за нулеви честоти (!), ако е ниско, се получава насищане на магнетопровода при ниски стойности на магнитния поток. Респективно, токът през навивките, който определя напрегнатостта на полето, не може да има нормални стойности и т.н. ,,,

Как да се отговори, ако не се знае конфигурацията на стъпалото, в което ще се използва трансформатора? Има варианти с подмагнитване и без, има автотрансформатори и трансформатори, има еднотактни и двутактни стъпала, има серийно и паралелно свързване по постоянен ток, има SEPP....

 

Пак да насоча темата към логическа последователност - от идеята към реализацията, за да има полза за всички, и най-вече за автора.

Ако не е това целта, моля за извинение.

[Evtim Djerekarov]

Пропуснал съм да кажа по-горе, трансформатора е за двутактно стъпало, изпълнено с MOSFET транзистори.

Помислих, че се подразбира, че става въпрос за трансформатор, подобен на този при болшинството китарни лампови усилватели.

Просто вместо лампи, ще ползва MOSFET транзистори, най-вероятно латерални с максимален дрейнов ток около 200-400mA, респективно и захранващото напрежение ще е по-ниско, от порядъка на 60-90 волта, което значи, че Ra-a трябва да бъде по-ниско, от порядъка на 200 ома.

Не съм запознат с процеса и добрите практики при този род трансформатори, затова задавам такива, бих казал практически въпроси.

 

Има и някои неизвестни, като например магнитната проницаемост на въпросните стомани. Не успях да намеря единодушна информация по въпроса, явно ламелите на различни производители се различават чувствително по този показател.

Не знам и до какви плътности на магнитния поток може да се достига при ядро от силициева ламарина.

На няколко места срещнах информации, че за Hi-Fi аудио трансформатори, не бива да се превишава 1Т(10000Gauss), за захранващ трансформатор - 1.5Т, а за китарни - някъде между двете - около 1.3Т. Не знам защо дават такива съвети, може би имат предвид, че в този случай, изкривяванията от трансформатора не са така нежелани.

Редактирано Декември 29, 2012 от Evtim Djerekarov

[Parni_Valjak]

Пожелавам успех!

[Gregg]

По-горе говорех за изходен за лампов усилвател. По руските форуми има един, който прави такива, но с по-малка мощност. Подробни данни на различните видове желязо могат да се намерят в нета от най-големите производители, например за желязо марка М330-50:

 

http://www.sura.se/Sura/hp_products.nsf/vOpendocument/03A8B2433FAE16C4C1256AA8002280E6/$FILE/330-50.pdf?OpenElement

[Parni_Valjak]

http://www.susan-parker.co.uk/zeus.htm

 

Design by: Susan Parker, MIEE. Редактирано Декември 29, 2012 от Parni_Valjak

[Gregg]

Ето точно по темата с цели готови проекти и данни за трафовете, само имай предвид, че руското Ш е различно от нашето:

 

http://milas.spb.ru/~kmg/fetpa.html

Редактирано Декември 29, 2012 от Gregg

[Parni_Valjak]

 Галине, ти утрепа ентусиазма на човека!

Аз нарочно го пропуснах, за да не го оставя без работа.

 

Ама като гледам по данните на единия от проектите, май Евто от там е гледал 

Редактирано Декември 29, 2012 от Parni_Valjak

[Gregg]

Няма смисъл да се преоткрива колелото, трябва да се ползва гугъла и да се четат всякакви чужди форуми. Винаги съм казвал, че е малко вероятно да се състоят някакви революции в тази област. И един съвет: първо копирайте даден проект, за да видите за какво става дума и после започвайте с модификациите, а не още преди да сте хванали поялника.

Редактирано Декември 29, 2012 от Gregg

[Evtim Djerekarov]

Благодаря, сайта на KMG го знам от отдавна, дори го имам свален на харддиска.

40-ватовия проект е нещо като това, което искам да направя.

Въпреки това, бих искал да направя/изчисля свой трансформатор.

Допускам, че може да се наложи да ползвам и други транзистори с други максимални токове/напрежения(поради достъпност, цена), което може да доведе и до разлики в трансформатора.

[Evtim Djerekarov]

Направих част от изчисленията, базирайки се на твоето предложение за EI96 x 36mm сърцевина от стомана M330-50:

 

--------------------------------------------------------------
Ядро - EI96 x 36mm (стомана М330-50)
Мощност : 45W
минимална честота : 50(61)Hz
максимална честота : 10kHz
Xp = 200 Ohm
Xs = 4, 8, 16 ohm
Xp/Xs: 200 / 16= 12.5 Np/Ns = 3.535
           200 / 8 = 25   Np/Ns = 5
           200 / 4 = 50   Np/Ns = 7.07

Минимална индуктивност на първичната намотка:
  Lpmin = 200/(2 * 3.14 * 50Hz) = 0.636H (-3dB @ 50Hz)
  Избираме Lp = 1.5H (около ~-1.3dB @ 50Hz)

Необходими навивки на първична намотка(по критерий индуктивност):
Данни за избраното ядро:

  -Дължина на магнитния път(l): ~208mm = 8.187"
  -Сечение на сърцевината(A): ~11.52 cm2 = 1.781 in2 =
  -Магнитна проницаемост(u) : 0,0013

Np = sqrt((L * l) / (u *  A)) = sqrt((1.5 * 0.208) / (0.0013 * 0,001152)) = 456.4 навивки


Изчисляваме отново по друг критерий(за да избегнем насищане, макс. плътност 1.4T, смятаме за 61Hz, най-нисък тон на китара в СИ)
 - считаме, че захранването е 80V, приемаме размах 80Vpp = 40Vrms правоъгълна вълна
 - считаме коефициента k=4 (ръчно зглабяне на ядрото)

Np = (E*10^8)/(k * f * b * A) = (40Vrms * 10^8) / (4 * 61Hz * 14000Gauss * 1.781кв. инча) = 657.5 навивки

Избираме по-голямото от двете числа - 657 навивки, закръгляме на 656(4 x 164 навивки).
Получаваме индуктивност на първичната намотка = 3.1H.

 

Np = 656 навивки.

 

Ns(16 oма) = 656 / 3.535 = 185.57 навивки
Ns(8 oма) = 656 / 5 = 131.2 навивки
Ns(4 oма) = 656 / 7.07 = 92.78 навивки

Вторична намотка:  0(земя)....93 навивки....(4-омов извод)....38 намотки.....(8-омов извод).....55 навивки....(16-омов извод)

общо 186 вторични навивки

 

 

 

----------------------------------------------------------------

 

Все още не съм изчислявал загубите, оптималната дебелина на проводниците, паразитните капацитети и размера на бобината,

но е интересно да се отбележи, че се получават числа, много близки до руския сайт, при нова съвсем не преднамерено.

Ако не се поберат намотките, трябва да направя нова итерация. За улеснение, ще си драсна един екселски калкулатор.

Редактирано Декември 29, 2012 от Evtim Djerekarov

[Gregg]

Евтиме, първо направи един от тези готовите проекти най-малкото, за да имаш референция и след това вече ще имаш основа върху която да градиш и с какво да сравняваш новите си проекти и модификации.