Trasformatori ed induttanze per amplificatore con la 6c45p

[Marcus]

Nei prossimi giorni vorrei iniziare la realizzazione di un amplificatore monovalvola con la 6c45p,

raffinato.jpg

per lo schema ho preso spunto da alcuni progetti presenti in rete
solitary (Jim de Kort)
unico (Vexator)
oltre che da alcune discussioni apparse su questo forum:
finalino monovalvola
Quale ampli costruire?6C45Pi monovalvola finito.
e deciderò in seguito cosa mettere sotto il catodo della 6c45p.
La valvola viene un po' tirata per il collo, ma da quanto ho letto in rete sembra che così suoni meglio.
discussione su altro forum
6c45p-maltrattata

Visto che dovrò ordinare sia i trasformatori che le induttanze volevo chiedervi dei consigli sui parametri da comunicare all'avvolgitore.
Per il Trasformatore di alimentazione avevo pensato:
250 - 0 - 250 - 100 mA
6,3 V - 2 A (per le 6c45p)
6,3 V - 1 A (per la raddrizzatrice 6c4p-ev)
mentre per le induttanze induttanze:
la prima 10H - 100 mA
la seconda (una per canale) 20 H - 100 mA (anche se forse probabilmente basterebbe da 50 mA)

Dite che questi dati possono bastare, e soprattutto sono corretti, oppure devo specificare altro?

Per i TU al momento farò delle prove con i TUU e poi si vedrà.

[mrttg]

Ciao Marcus,
che punto di lavoro e che carico usi per la 6C45?

[Marcus]

Ciao Marcus,
che punto di lavoro e che carico usi per la 6C45?

Indicativamente
Vq = 205 V
Iq = 33 mA
Vg = -2,5 V

Carico: 4K su 6,5 R (come punto di partenza)

[gluca]

Ciao,

intendi alimentare l'amp con un filtro ad ingresso induttivo o capacitivo? Stabilito il punto di lavoro della valvola puoi poi dimensionare l'alimentazione (ad esempio con PSUD). In linea (molto) generale e grossolana la prima induttanza deve essere piu' grande della seconda e viceversa per i cap.

Gianluca

[Marcus]

Ciao,

intendi alimentare l'amp con un filtro ad ingresso induttivo o capacitivo? Stabilito il punto di lavoro della valvola puoi poi dimensionare l'alimentazione (ad esempio con PSUD). In linea (molto) generale e grossolana la prima induttanza deve essere piu' grande della seconda e viceversa per i cap.

Gianluca

Ingresso capacitivo con capacità di piccolo valore 2,5 uF al limite con una resistenza prima del condensatore.
Avevo fatto delle simulazioni con PSUD ed una era questa:

alimentazione-raffinato.jpg

alimentazione-raffinato-dettaglio.jpg

Onestamente non mi ricordo perché ho messo la prima induttanza più piccola della seconda,
anche perché mettendo la prima più grande e le seconde più piccole avrei sicuramente un vantaggio da un punto di vista economico, anche se di pochi euro.

[gluca]

Ti ricopio ancora una volta le formule per dimensionare le induttanze di filtro. Ti consiglierei di tenere il primo cap a 0.1uF max per avere una alimentazione con caratteristiche di ingresso induttivo, bene la R iniziale ma solo se necessario. Non farti fare trafi/induttanze "striminzite", cioe' che la sezione di ferro sia ben dimensionata, per evitare fastidiosi ronzii meccanici.

Probabilmente a catalogo Hammond esiste gia' materiale adatto, prova anche a dare un occhiata su ebay o nel mercatino qui da noi ... magari salta fuori qualcosa di utile.

La 6C45pi e' un po' "stronza", cura con attenzione il cablaggio e usa sin dall'inizio grid stopper. Non escludo che tu debba ricorrere ad un'alimentazione in continua per il filamento. Io all'epoca ho dovuto usarla. Io starei sui 5k come carico anodico.

Per ingresso induttivo bisogna assicurare che la corrente attraverso la induttanza sia

Imin=(2*1.41*Vin)/(6*pi*pi*50*L)

dove Vin è in Vrms ed è la tensione PRIMA del ponte ed L la induttanza in questione. pi=3.14

la corrente di ripple attraverso la induttanza è

Iac=(0.6*Vin)/(2*pi*50*L)

La induttanza deve essere gappata per Idc+Iac, dove Idc è la corrente continua assorbita dall'amp.

I filtri LC attenuano (12dB/oct) a partire da una frequenza di

1/f=2*pi*radq(L*C)

che va posizionata sufficientemente in basso per abbattere i 100Hz della rettiicazione. Inoltre per smorzare criticamente il filtro si dovrebbe tendere ad avere

Q=1/R*radq(L/C)

prossimo a 0.5. R è la resistenza in continua della induttanza (+trafo+Rtipica del ponte+ESR dei cap)

Queste ultime due formule, associate al requisito che la induttanza sia traferrata per la corrente che assorbe l'amp, possono esserti d'aiuto per scegliere la induttanza ed il successivo cap per un filtro con ingresso capacitivo.

[Marcus]

Per l'alimentazione vorrei fare un ingresso capacitivo così da non dover salire troppo con la tensione del secondario del TA, per le formule ho usato quelle che si trovano sul Morgan Jones e coincidono con le prime due formule che mi hai riportato, le ultime due invece non le conoscevo.

Per il primo condensatore avevo pensato ad un valore intorno ai 2,5 uF e la resistenza prima del condensatore verrà scelta in modo da ottenere la tensione desiderata all'anodo della 6c45p.
Usando le formule che hai riportato per un TA con secondario da 250V e se la prima induttanza è da 20 H :
Imin ~ 17 mA (Vin = 340 V da PSDU) e la corrente che passa è di 66 mA;
Iac ~ 15 mA
Idc = 66 mA
quindi l'induttanza deve essere gappata per almeno 81 mA per sicurezza mi chiedo un'induttanza 20H 100 mA

Ma visto che hai specificato che le formule sono valide per ingresso induttivo mi chiedo se i calcoli che ho appena fatto abbiano senso per un ingresso non induttivo?

Applicando invece la penultima formula: f ~ 23 Hz
mentre per l'ultima mi mancano un po' di dati per mettere il corretto valore per R, ed anche usando un valore di massima di 400 R con L = 20 H e C = 2,5 uF il valore che ottengo è ben lontano da 0,5.
Per la simulazione con PSUD rispetto a quella allegata prima ho abbassato il valore della prima resistenza a 200 R ed ho invertito la posizione delle due induttanze.

[gluca]

Per un ingresso capacitivo la vita diventa molto piu' semplice per la prima induttanza: gran parte del ripple di raddrizzamento e' abbattuto dal primo condensatore ergo puoi dimensionare le induttanze tenendo solo a mente la frequenza del filtro (penultima formula) e cioe' la componente alternata Iac e' trascurabile. Inoltre potresti ridurre il valore della induttanza (ora 20H) per risparmiare qualche danaro (al crescere della L diventa necessario molto piu' ferro e rame e quindi euro) non essendo piu' necessario che essa abbia un'alta impedenza.

Sintonizzare il filtro su Q=0.5 richiede ampie capacita' e basse resistenze in continua; non e' strettamente necessario.

Ciao
Gianluca

[Marcus]

Ok, grazie
allora mi faccio fare 3 induttanze ad 10 H e 100 mA.

alimentazione-raffinato-2A.jpg

Con la prima induttanza da 10H: f ~ 32 Hz
e dalla simulazione il ripple residuo è di 2 mV.

[gluca]

non ho fatto i conti ma credo che la f del filtro sia piu' bassa di 32Hz. dove trovi i motorrun (che devo comprarne anche io degli altri)?

[giupo]

dove trovi i motorrun (che devo comprarne anche io degli altri)?

Guarda qui
Direi buoni prezzi e in 4gg arriva il materiale.

Ciao,

Giupo.

[Marcus]

non ho fatto i conti ma credo che la f del filtro sia piu' bassa di 32Hz.

Forse ho capito dove ho sbagliato:
1/f=2*pi*radq(L*C)
L = 10 H
C = 2,5 uF
ma in realtà avrei dovuto mettere 6o uF ... e quindi f=6,5 Hz

dove trovi i motorrun (che devo comprarne anche io degli altri)?

Penso di rivolgermi alla Faet

[gluca]

non ho fatto i conti ma credo che la f del filtro sia piu' bassa di 32Hz.

Forse ho capito dove ho sbagliato:
1/f=2*pi*radq(L*C)
L = 10 H
C = 2,5 uF
ma in realtà avrei dovuto mettere 6o uF ... e quindi f=6,5 Hz

Esatto.

[Luc1gnol0]

SEMI-OT

le ultime due invece non le conoscevo.

Infatti poi la maggior parte delle bobine risuona in banda audio...

/SEMI-OT

[mrttg]

Ciao Marcus,
la frequenza di risonanza e l' andamento dell impedenza lo puoi fare facilmente con il programma AADE http://www.aade.com/filter.htm

[Marcus]

Ricapitolando la frequenza di risonanza dei filtri deve essere posizionata abbastanza in basso così che il filtro non risuoni in banda audio;
facendo i calcoli per le due celle LC del mio alimentatore trovo per la prima cella f = 6,5 Hz mentre per la seconda f = 5,6 Hz.
Si deve poi considerare anche Q (fattore di smorzamento) più Q è grande più il picco di risonanza è alto e stretto, mentre per bassi valori di Q il picco si abbassa e si allarga. Si può così scegliere Q in modo da avere un passaggio graduale dal valore dell'impedenza prima della risonanza a quello dopo la risonanza.
Per le mie due celle trovo che Q(cella1) = 4 ; Q(cella2) = 3,5 con R=100 Ohm (valore della resistenza dell'induttanza)

Ciao Marcus,
la frequenza di risonanza e l' andamento dell impedenza lo puoi fare facilmente con il programma AADE http://www.aade.com/filter.htm

Ok, molte grazie dopo provo ad usarlo, ieri sera avevo già provato a fare una simulazione molto grossolana con LTSpice.

[Luc1gnol0]

Si può così scegliere Q in modo da avere un passaggio graduale dal valore dell'impedenza prima della risonanza a quello dopo la risonanza.

Graduale ma sempre in funzione della frequenza: il modulo dell'impedenza dovrà essersi ridotto "sufficientemente" già ad una "ragionevole" distanza dalle eventuali costanti di tempo del tuo amplificatore, e comunque dagli estremi dalla sua "risposta in frequenza"; nel caso di frequenza di risonanza "alta", o di banda molto estesa, converrebbe avere, tendenzialmente, un passaggio "meno" graduale (Q elevato, campana stretta) di quanto mi pare di intuire tu ora immagini.

[Marcus]

nel caso di frequenza di risonanza "alta", o di banda molto estesa, converrebbe avere, tendenzialmente, un passaggio "meno" graduale (Q elevato, campana stretta) di quanto mi pare di intuire tu ora immagini.

Direi che hai colto nel segno, cosa intendi per frequenza di risonanza "alta" puoi specificare dei valori?
Ad esempio una frequenza di risonanza pari a 10 Hz, quindi fuori dai canonici 20 Hz - 20000 Hz, può considerarsi "bassa" o deve essere ancora più bassa?

[Luc1gnol0]

Ad esempio una frequenza di risonanza pari a 10 Hz, quindi fuori dai canonici 20 Hz - 20000 Hz, può considerarsi "bassa" o deve essere ancora più bassa?

In assoluto vorrei dirti di no (btw, questi conti non si fanno solo con le tue induttanze, ma con ogni sistema risonante, a cominciare dalla sorgente analogica, dove i ca. 8-9-10Hz venivano storicamente accettati come un buon compromesso), ma dipende appunto dal Q: se è tale che a 16Hz (ad es.) l'impedenza è ancora varie volte il "nominale", beh, allora farla risuonare a 10Hz è un risuonare troppo in alto (IMVHO).

*TENDENZIALMENTE* oggi sarei portato a preferire campane il più strette possibile, dunque Q alti, ma questa personale tendenza è figlia unica di un certo mio interesse intellettuale verso i lavori di un progettista italiano (lavori che mai ho davvero compreso, peraltro), e non di solide basi scientifiche.

[mrttg]

Ok, molte grazie dopo provo ad usarlo, ieri sera avevo già provato a fare una simulazione molto grossolana con LTSpice.

Marcus se hai simulazioni LTspice molto meglio postale

La resistenza che metti dopo le raddrizzatrici la puoi suddividere e giocartele anche per modificare il q delle celle.