strona główna

                mirror na stronie audioretro.pl       

skarabo.net

audio - retro >> nie tylko lampy > transformatory głośnikowe

 Strona  skarabo.net  jest stroną hobbystyczną, więc nie wykorzystuję ciasteczek zapisanych na Twoim komputerze.  Ale oczywiście w każdej chwili możesz je wyłączyć w swojej przeglądarce.


audio-retro  >> nie tylko lampy >  
I transformatory głośnikowe I transformatory zasilające I zasilanie lamp I elementy elektroniczne I zniekształcenia I


Transformatory głośnikowe

Transformatory głośnikowe, obok lamp, są jednym z ważniejszych elementów wzmacniacza lampowego. Od nich bowiem zależy tak pasmo przenoszenia, jak  i moc przenoszona przez wzmacniacz. Muszą dopasować wysoką impedancję lamp do niskiej impedancji kolumn głośnikowych. Muszą przetransformować niski prąd anodowy płynący przez lampy, na wysoki, który zdolny będzie poruszyć głośniki. I do tego musi się to odbywać liniowo w całym zakresie częstotliwości akustycznych, a nawet o wiele wyższym. Dlatego transformatory mają duże rozmiary, skomplikowany sposób uzwojenia i wysoką cenę. Dobrej jakości transformator głośnikowy (oraz lampy mocy), jest najdroższą częścią wzmacniacza lampowego.

Schemat transformatora do układów w stopniu pojedynczym (SE) do pracy w klasie A wzmacniacza.

transformator SE

Rys.1. Schemat transformatora głośnikowego praca SE-UL
By transformator przenosił niskie częstotliwości przekrój rdzenia powinien jak być jak największy. Z kolei przenoszenie wysokich częstotliwości wymusza stosowanie użycie kształtek rdzenia z odpowiedniej stali (wyżarzanej, amorficznej, lub permaloju) o małej grubości. Uzwojenia powinny być dzielone na sekcje i uzwojenia pierwotne przekładane z wtórnymi dla zapewnienia dobrego sprzęgania magnetycznego, co zapewni małe pole rozproszenia strumienia magnetycznego. Wszystko to powoduje że transformatory głośnikowe są duże, ciężkie i drogie.
W klasie A wzmacniacza, przez lampę i przez transformator przepływa duży prąd podkładu, rdzeń ulega nasyceniu polem magnetycznym co powoduje pogorszenie jego właściwości. Remedium na to jest wykonanie szczeliny powietrznej w rdzeniu, ale dla zachowania wymaganych parametrów, należy zwiększyć liczbę zwojów i wymiary rdzenia.
Transformatory wykonuje się na kształtkach EI, CC, także toroidalne.
Niektóre transformatory mają uzwojenia anodowe z dodatkowymi wyprowadzeniami (UL) stanowiące 23-43% uzwojenia licząc od zasilania, które można połączyć z siatką ekranującą pentody lub tetrody, dzięki czemu powstaje ujemne sprzężenie zwrotne, zmniejszające poziom zniekształceń. Odbywa się to kosztem niewielkiego zmniejszenia mocy wzmacniacza. Taki tryb pracy pentody lub tetrody nazywa się ultralinearnym (ultralinear).

Punkt A (rysunek 1) podłączamy do anody lampy wyjściowej, a punkt +Uz do napięcia zasilania. UL - to wyjście uzwojenia które pozwala na pracę pentody lub tetrody w trybie ultraliniowym. Wyjście głośnikowe o impedancji 4 i 8 omów, (lub inna impedancja dopasowana do impedancji głośników użytkownika).

Schemat transformatora do układów przeciwsobnych (Push-Pull), z odczepem ultraliniowym

transformator PP

Rys.2. Schemat transformatora głośnikowego  Push-Pull-UL
Uzwojenie pierwotne (anodowe) i wtórne jest podzielone na dwie oddzielne sekcje i nawinięte na karkasie przedzielonym na dwie części.
Można powiedzieć, że nawinięte są dwa transformatory na jednym rdzeniu.
Dla dobrego sprzęgania magnetycznego, uzwojenia podzielone są na sekcje i nawijane na przemian pierwotne-wtórne-pierwotne itd., potem odpowiednio łączone. Uzwojenie pierwotne zasilane  jest napięciem +Uz wspólnie dla obu sekcji. Wyjście A1 podłączone jest do jednej lampy, A2 do drugiej lampy układu przeciwsobnego. Transformator (z tego schematu) może zasilać głośniki tak 4 jak i 8-omowe.
Ponieważ wzmacniacz pracuje w układzie przeciwsobnym, więc przez transformator prądy przepływają przeciwsobnie, w części wspólnej znosząc się wzajemnie. Rdzeń nie ulega nasyceniu, przez to może być mniejszy niż dla układów SE.
Zakłócenia parzyste (2-ga, 4-ta itd) znoszą się, w związku z tym łatwiej uzyskać niski poziom zakłóceń wzmacniacza.
Niektóre transformatory mają uzwojenia anodowe z dodatkowymi wyprowadzeniami (UL), stanowiące 23-43% uzwojenia licząc od środka, które można połączyć z siatką ekranującą pentody lub tetrody, dzięki czemu powstaje ujemne sprzężenie zwrotne, zmniejszające poziom zniekształceń. Odbywa się to kosztem niewielkiego zmniejszenia mocy wzmacniacza. Taki tryb pracy pentody lub tetrody nazywa się ultralinearnym (ultralinear, rys. 2).
Transformatory wykonuje sie na kształtkach EI, CC, toroidalne.

Istotną cechą transformatorów głośnikowych jest przekładnia (napięciowa lub zwojowa). Jej wartość liczbową podają producenci w danych transformatora obok wartości impedancji uzwojeń: anodowego i głośnikowych.
Więcej o tym na stronie "O lampach cz. 6".

 

Na temat nawijania transformatorów głośnikowych znajdziesz wiele informacji w  Internecie. Znajdziesz tam też programy, dzięki którym łatwo obliczysz dane potrzebne do samodzielnego nawinięcia transformatora nie tylko głośnikowego.

Zamiast nawijać samodzielnie transformatory głośnikowe, można kupić gotowe. W ofercie firm produkujących transformatory są konstrukcje typowe, dopasowane do najczęściej używanych lamp, chociaż niekiedy można  zamówić transformator o nietypowych parametrach.

Adresy producentów znajdziesz na stronie  "Producenci"

Jeżeli budujemy wzmacniacz (także gitarowy) o niewielkiej mocy w układzie SE możemy tanio zaopatrzyć się w transformator głośnikowy wymontowany ze starego radia lub telewizora lampowego. Transformator taki możemy kupić za stosunkowo niewielką kwotę na aukcjach internetowych.

By ułatwić aplikację takiego transformatora we wzmacniaczu lampowym podam parametry kilku najpopularniejszych typów transformatorów wyprodukowanych przez Unitrę.

TypMoc VAPasmo przenoszenia (Hz)Przekładnia napięciowaImpedancja WE/WY (ohm)
TG 2-20-666250 - 14 000444 000/5
TG2-31-6662100 - 15 0003516 000/5
TG2-45-666260 - 15 00033,323 000/4
TG2,5 -1-6662,5100 - 15 00037;25,5;375100/5
TG2,5-47-6662,5100 - 15 00037;25,5;375100/5
TG5-38-666550 - 20 00037;25,5;375100/5
TG5-46-666580 - 20 00037;37;83,55100/5
TG5-53-666580 - 20 00037;37;78,55100/5
TGp12-26-6661240 - 16 00011,5;11,57000/15

Jak widzimy, są to transformatory niewielkiej mocy (2-12VA) i stosunkowo niewielkim paśmie przenoszenia. Ponieważ montowane były we wzmacniaczach o niewielkiej mocy i napędzały pojedynczy głośnik, a nie kolumnę głośnikową, więc do tych celów były zupełnie wystarczające.

Schemat transformatora.

Poniżej podaję schemat dwóch popularnych transformatorów głośnikowych radiowo-telewizyjnych. Transformatory mają kilka wyprowadzeń, których numery znajdziesz na karkasie (wytłoczone lub wydrukowane). Gdy numery są zatarte lub nie ma ich wcale (np. transformatory z rosyjskich telewizorów) należy omomierzem pomierzyć opór pomiędzy poszczególnymi uzwojeniami i zanotować. Uzwojenie anodowe ma dużą rezystancję, w okolicach 300 omów (może być nieco mniej lub dużo więcej), natomiast uzwojenia głośnikowe (wyjściowe)  - kilka omów.

Transformatory  TG2,5  mają dwa wyjścia: głośnikowe (4 i 8 omów) i słuchawkowe, TG5 mają dodatkowe trzecie, które często było używane do sprzężenia zwrotnego.

Schemat TG2,5 - wszystkie typy. 
Uzwojenie anodowe 1-4., w niektórych typach podzielone na pół (wyjście 2). 
Uzwojenie głośnikowe 5-6 do głośników 4-omowych. 
By zasilać głośniki 6-8-omowe należy podłączyć je do wyjść 3-5.
Uzwojenie 7-8  służy do zasilania słuchawek.
 

 

Schemat TG5 - wszystkie typy.
Uzwojenie anodowe 3-4.
Uzwojenie głośnikowe 5-6.
Uzwojenie słuchawkowe 7-8.
Uzwojenie 1-2 często służy do sprzężenia zwrotnego.
Transformator TG5-53 ma na wyjściu 14 wyprowadzenie ekranu międzyuzwojeniowego.
Podaję link do artykułu Artura Żurawskiego o zastosowaniu transformatorów radiowo-telewizyjnych we wzmacniaczach gitarowych: http://www.trioda.nazwa.pl/fonar/audio/projekty/trafa/trans7/trans.htm
Prezentowane w artykule układy są typowymi końcówkami mocy w układzie SE, które znajdują zastosowanie tak w prostych wzmacniaczach gitarowych jak i we wzmacniaczach audio.

 


 

O transformatorach głośnikowych

Przedstawiam ciekawy list, napisany w odpowiedzi na moje pytanie dotyczące budowy transformatorów głośnikowych wykonywanych  przez M.S. z Krakowa. 

List otrzymałem dawno, i z tego co wiem, autor nie działa już w tej branży. Ponieważ temat transformatorów głośnikowych jest zawsze aktualny więc list tutaj prezentuję.

 

 Witam

Transformatory które wykonuję są droższe od transformatorów wykonywanych przez Telto czy Zatrę ale posiadają więcej sekcji więc niestety trzeba więcej pracy włożyć w nawinięcie, połączenie i przygotowanie transformatora. Czy warto wydać więcej pieniędzy trzeba sobie samemu odpowiedzieć. Osobiście wolę sprzedać mniej lecz lepszej jakości, tak żeby kupujący był zadowolony, niż więcej i kupujący był niezadowolony. 

Transformator głośnikowy wyjściowy audio jest obliczany i nawijany  pod konkretne kolumny (impedancja). W związku z tym, że jest to konstrukcja wielosekcyjna  (aż 18 sekcji) o bardzo skomplikowanej budowie i maksymalnie gęsto upakowana, nie ma możliwości zrobienia odczepów dla różnych impedancji. Wykonywanie  transformatorów uniwersalnych z kilkoma odczepami prowadzi do kompromisu brzmieniowego. Trafa takie mają uproszczoną konstrukcję i nie zapewniają optymalnego dopasowania kolumn do lamp mocy, a w takim przypadku efekt brzmieniowy będzie zdecydowanie gorszy. 
Wielu producentów  nie podaje przy jakiej mocy wyjściowej dokonany został pomiar, więc proszę się nie sugerować parametrami podawanymi przez wielu producentów np.: 10Hz-100kHz  gdyż jest to pomiar w wielu przypadkach wykonany  przy mocy 1 Wat.
Przy wyższych mocach pasmo jest znacznie węższe, dotyczy to zwłaszcza dolnego pasma. Bardzo rzadko schodzi poniżej 30 Hz przy mocy 10-15 Wat.

Góra pasma uzależniona jest przede wszystkim od ilości sekcji, im więcej tym lepiej (powyżej określonej ilości sekcji zysk jest na tyle mały że więcej sekcji nie ma sensu stosować -  w moim przypadku jest ich18). Dół pasma uzależniony jest przede wszystkim od wielkości rdzenia - czym większy to oczywiście lepiej - jak i również od zastosowanej blachy. O ile na pierwszy parametr mamy wpływ zwiększając przekrój rdzenia, to na drugi parametr nie mamy wpływu, gdyż w Polsce jest niestety jeden producent blach i takich używam, jakie są dostępne. Oczywiście można zastosować importowaną blachę, niestety jest na tyle droga że ceny transformatorów były by wysokie, nie mówiąc o tym, że aby cokolwiek się opłacało, trzeba zamówić dużą ilość.  

Każdy transformator głośnikowy jest niestety kompromisem, tzn. trzeba pogodzić wszystkie parametry ze sobą. Zwiększając wielkość rdzenia, aby zwiększyć pasmo przenoszenia od dołu trzeba się liczyć z pogorszeniem pasma od góry. Transformator który będzie przenosił większe moce będzie posiadał mniej zwojów na uzwojeniu pierwotnym co wpływa z kolei na dolne pasmo.  
Istnieje również możliwość nawinięcia transformatora głośnikowego z wieloma odczepami po stronie wtórnej np. 4 i 8 omów, niestety trzeba się liczyć z pogorszeniem parametrów, więc czy warto? 
Czy wykonując swój wymarzony wzmacniacz  jest sens oszczędzać na najważniejszym elemencie wzmacniacza  jakim jest transformator głośnikowy? 
Transformatory 18 sekcyjne posiadają odczepy zarówno na 20 % jak i 40 %. Niestety wykonanie odczepów 43 %  jak w wielu książkach jest podawane,  nie jest możliwe do uzyskania. Związane jest to z budową transformatora, sekcje są dzielone tak, że wychodzi 20 i 40 %. Różnica miedzy 40% a 43% jest na tyle mała że nie ma to znaczenia. 
Różna oporność sekcji  nie jest na tyle ważna (oczywiście bez przesady) co ilość zwoi która powinna być taka sama, transformatory sprawdzam na symetrię.    

Wzmacniacze które robiłem osiągały pasmo ze sprzężeniem zwrotnym globalnym na lampach EL34  w układzie triodowym do 35kHz, w ultralinearnym 70kHz,  w pentodowym 90kHz. 
Niestety przy innej konstrukcji wzmacniacza parametry mogą być inne. Na górne pasmo wpływ ma wiele innych czynników, nawet czasami rozmieszczenie elementów, ułożenie przewodów itp. 

Co do brzmienia według opinii osób którzy zamawiali transformatory trochę cieplej i bardziej szczegółowo będzie brzmiał  wzmacniacz z transformatorem z większą ilością sekcji, najlepiej samemu ocenić i wydać opinie. 

Najlepiej jest stosować transformatory z dużą ilością sekcji nawijane drutem z miedzi beztlenowej, z blachy krzemowej (lub z permaloju), kilkukrotnie wyżarzanej o grubości poniżej 0,3 - 0,25 mm, nie za cienką, gdyż pojawiają się inne problemy. Dobrze jest gdy są ekranowane blachą o grubości co najmniej 1mm (tzw. puszka). Niestety  transformator wykonany według powyższej specyfikacji będzie na tyle drogi, że rzadko kto się zdecyduje na zamówienie tak wykonanego transformatora głośnikowego.

Pozdrawiam M.S.

 

Bibliografia


audio-retro  >> nie tylko lampy >  
I transformatory głośnikowe I transformatory zasilające I zasilanie lamp I elementy elektroniczne I zniekształcenia I


powrót do góry >

I strona główna I audio-retro I projekty audio I w wolnym czasie I warto odwiedzić I  

©  2000 - 2023 | Projekt strony: S.C.  |  Wszelkie prawa zastrzeżone