ungelöst Ausgangsübertrager berechnen

[Pippig]

Hallo liebe Leute,

ich bin ja ein Fan der eisenlosen Endstufen. Trotzdem hatte mich ein Gerät voll mit Ausgangsübertrager überzeugt.
Das dumme daran ist, ich kann einen Trafo berechnen, habe aber absolut keine Ahnung von Ausgangsübertragern.

Die beiliegende Schaltung ist von dem JJ828 Stereo Verstärker, den man grad so noch heben kann.
Was ich daraus machen wollte, sind Monoblöcke.

Hier gebe ich mal die Originalschaltung mit und meine Simulation.
Wollte gern fragen, ob mir jemand bei der Berechnung des AÜ helfen kann, noch eventuelle Ratschläge hat?
Die 420V an der KT88 finde ich mächtig hoch, aber JJ hat ja als Röhrenhersteller keine Probleme damit.
So hatte ich das in der Schaltung mit verarbeitet, habe aber weniger Ruhestrom.

Mit der KT88 zu arbeiten, wäre das mein 1. Versuch, deshalb bin ich für Ratschlage immer dankbar.

Euch allen herzliche Grüße und viel Erfolg beim Hobby von Steffen

 

[Udo]

Hallo Steffen,

wo finde ich die subcircuits der Röhren? Kannst Du die noch posten? Danke.

Was den Übertrager betrifft, so benötigt man allgemein folgende Angaben für Berechnungen:

- Tiefste Betriebsfrequenz + maximale Leistung. Dient für die Auswahl des Kernmaterials, der max. Induktion und der Kerngrösse.
- Höchste Betriebsfrequenz. Gibt ebenfalls einen Anhaltspunkt für die Auswahl des Kernmaterials. Dieses muss die Frequenz mit möglichst geringen Verlusten mitmachen. Die Drahtstärken richten sich nicht nur nach der Stromstärke sondern auch nach der Eindringtiefe, Stichwort Skin-Effekt.
- Bedeutsamkeit der Streuinduktivität, Kopplung, Wickeltechnik.
- Höchste und tiefste Eingangsspannung, Übersetzungsverhältnisse zwischen den Wicklungen, mit Spannungs-/Stromaufteilung.

Gruß
Udo

 

[Pippig]

Hallo Udo, danke sehr für die Nachricht.
Dann ist das berechnen doch schon eine Wissenschaft.

Ich sah in meinem Programm nach, hab was gefunden. Vielleicht läuft es auch bei Dir. Valve, da sind eine Menge Modelle drin, die man auswählen kann und Tubes ist der Ordner von Norman Koren, die sich etwas unterscheiden von den anderen.

Beste Grüße von Steffen

 

[Pippig]

Oh sorry Leute, ich hätte mal das Datenblatt vom JJ828 beifügen sollen.
Hier ist es. Beste Grüße Euch allen und ein schönes Wochenende.

 

[Udo]

Hallo Steffen,
anbei habe ich mal angehängt
- eine Berechnung für einen 50Hz-Transformator, sowie
- die Hystereseschleife eines Trafos bzw. Übertragers.
Grundsätzlich kann man die Berechnung auch für andere Anwendungen heranziehen. Allerdings muss man folgendes berücksichtigen:
- Frequenzbereich für die Anwendung
- damit verbunden, die Materialauswahl, die Verlustkoeffizienten, max. Induktion für das gewählte Material, Kerngrösse =f(Leistung)
- Wickeltechnik bei 50Hz = easy = erst Primärwicklung, dann Sekundärwicklungen; bei Frequenzen ab Hörbereich aufwärts = not easy, z.B. bifilares und/oder verschachteltes Wickeln (Aufteilung der Wicklungen wegen der Kopplung) und trotzdem Berücksichtigung der Luft-/Kriechstrecken zur Einhaltung der Isolationstrennung und der vorgeschriebenen Normen.

Für Deine Anwendung schätze ich mal wird ein Trafo benötigt, der den Frequenzbereich, sagen wir mal von 25Hz bis 20KHz abdeckt (ist das richtig). das könnte evtl. ein Material mit geringen Ummagnetisierungsverlusten (z.B. ferromagnetisches Material) sein.
Die Spannungsverhältnisse (= Übersetzungsverhältnisse) sind für die Widerstandsanpassung (8 Ohm sekundär/ zur Primärseite je nach Hochspannung) vorzusehen. Ist das Übersetzungsverhältnis zwischen z.B. Vprim/Vsek = ü,
dann ist auch ü=Nprim/Nsek = Wurzel (Lprim/Lsek), wobei N die Windungszahlen und L die Induktivitätswerte darstellen.

Leider ist es so, dass die Simulation mit gerechneten L-Werten funktionieren kann, in der Praxis ist das aber noch nicht sicher. Grund: Bei einfachen Trafomodellen sind die L-Werte ja Festwerte. Dabei wird nicht bemerkt, dass der Trafo evtl. in die Sättigung rauscht und dann evt. die Schaltung zerstört. Deshalb habe ich noch die B-H-Kurve als Simulationsbeispiel mit angehängt.

Ja, ja, die Induktion.......der Ingenieur läuft gern davon.

Gruß
Udo

 

[Udo]

Hallo Steffen,

ich habe den JJ828 tube amplifier zum Laufen gebracht. Allerdings gab es mehrere Fehlermeldungen

• Das Poti wurde nicht gefunden. Kein Problem, ich habe eines aus der Lib zzz. genommen
• Die Triode ECC82 subckt not found. Dasselbe für ECC99. Kein Problem, ich habe dieses aus meiner Lib genommen. Statt ECC82 den Äquivaelenztyp 12AU7
• Danach lief die Simulation.
• Als nächstes kopierte ich Dein gepostetes Datenblatt JJ828 in das Ltspice file hinein, um die Werte verifizieren zu können.
• Dabei wunderte mich, wie man auf die 70W per channel kommen will.
• Ich habe dann deinen Schaltplan mit dem JJ828.jpg-Plan verglichen und festgestellt, dass die
• Leistungsabgabe wegen der begrenzten Rückführung Vf nicht möglich war. Der Widerstand R51 war auf 3k eingestellt, statt 10k wie in dem .jpg-Schaltplan.
• Mit 10K und Einstellungen für die Eingangsspannung, in Kombination mit der Potistellung U12/Rt=50k set=0.149 konnte ich dann ca. 70W als Spitzenwert erhalten. Mit Vsine und set lässt sich „spielen“.
• Zum Trafo. Dort habe ich im Hinblick auf weitere Dimensionierungen ein paar kosmetische Veränderungen (Durchnummerierung der Induktivitäten) vorgenommen und die Primärinduktivität gering von 2H auf 1,9H reduziert. Siehe die Angaben .param L……..
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• Zum Trafo selbst muss ich folgendes rückfragen:
• Wie bist Du auf 10mH für die sekundärseitige Induktivität gekommen?
• Da das zu verwendende Material sowohl die 20Hz, als auch die 20KHz abdecken muss,
• ist ein Material mit hoher Permeabilität bei praktikabel zu handhabenden Windungszahlen zur Erzielung der erforderlichen Induktivitäten einzusetzen. Praktikabel soll bedeuten: Windungszahlen müssen auf den Spulenkörper passen. Bei Verwendung von Ferritkernen bräuchte man zu viele Windungen, da ja die Dimensionierung bei 20Hz vorzunehmen ist. Ein geeignetes Material wäre z.B. M6 (Eisen-Legierung mit 6% Silizium) und 49%/84% Nickel und Molybdän. Leider habe ich keine Datenblätter gefunden, die alle, für die Dimensionierung relevanten technischen Informationen hergeben. Fertige Trafos findet man schon. Das sind aber Kaufteile. Hast Du vielleicht Datenblätter mit den Informationen wie Kernquerschnitte, Permeabilität, Sättigungsinduktion, Koeffizienten für die Kernverluste, Kerngewicht, Wickelkörper etc.?
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• Da ich kein Röhrenspezialist bin, ist mir auch nicht klar, wie beim JJ828-Hersteller die hohe Eingangsimpedanz von 25Kohm in die Berechnung für das Übersetzungsverhältnis mit einfließen soll.

Gruß Udo

 

[Pippig]

Hallo Udo,
zuerst herzlichen Dank für Deine Mühe und Zeit. Schade, dann konntest Du meine Modelle doch nicht verarbeiten.
Wie gesagt berechne ich Netztrafos, bei Ausgangsübertrager nehme ich irgendwelche Werte in LTspice und hoffe auf ein Ergebnis.
Deswegen die 10mH.
So einen JJ828 hatte ich mal in echt, verkaufte ihn aber wieder. Die hatten den Ruhestromkontakt durchgebohrt und eine Röhre lief auf Volllast.
Das hatte ich repariert, jedoch fiel mir dann das Gehäuse regelrecht auseinander und ich hatte keinen Bock mehr auf diese Qualität.
Die Röhren wurden mächtig heiß, aber es ließ sich mit den LED für den Ruhestrom gut regeln, das fand ich sehr gut.
Die Leistung kam schon an die 70W, denke ich. Mit der Rückkopplung und dem richtigen Bias kann man viel machen.
Privat bevorzuge ich eher etwas kältere Röhren und weniger Leistung.

Hast Dir eine Arbeit gemacht, ich bin einfach nur begeistert! Danke!

Das mit den Röhren ist nicht so dramatisch. Ich habe heute noch einmal einen Versuch gemacht mit einer anderen Vorstufe bei den China Röhren.
Bei 95V Anode fühlen die sich wohl mit -40V negativer Gittervorspannung. Das ist weitab vom Datenblatt und Leistung kann man so keine erwarten.
Die Röhren sollen richtig in den Hintern getreten werden, benötigen hohe Anodenspannung, was ich aber aus Sicherheitsgründen ablehne.

Weil Du Dir soviel Mühe gemacht hast, gebe ich mal eine schöne Vorstufe bekannt für OTL Verstärker oder OTL Kopfhörer.
Ist nicht von mir, aus Japan, aber ich habe sie erfolgreich mehrfach getestet. Sie funktioniert tadellos und zum Erlernen der Röhrentechnik genau richtig.
Da hat man sofort Spaß und Erfolg.

Herzlichen Dank Dir und beste Grüße in die große Gemeinschaft. Anbei ein Bild, wie ich es für Dich wollte und die Datei der Schaltung.

 

[Udo]

Hallo Steffen,
Danke für Dein feedback nebst Anhang.

Soeben habe ich noch eine alte Doku gefunden. Dort sind auch Infos zur L-Bestimmung.
Alles Gute

Viele Grüße
Udo