Rúrkový usmerňovač trubicových technológií pre elektrónkové zosilňovače
Rúrkový usmerňovač
Rúrkový usmerňovač a elektrónkový zosilňovač - akosi patria k sebe. Pri popise projektu trubicového zosilňovača „do-it-yourself“ s napájaním trubicového usmerňovača sa nám popis napájania trochu vymkol spod kontroly »trochu«. Preto bola téma napájacej jednotky s trubicovým usmerňovačom oddelená. Vyžaduje to však určité „vedomosti“ z elektrotechniky, aj keď som sa snažil, aby boli zrozumiteľné aj pre „technického laika“. Najprv však varovanie: Ak čakáte ezoterické hi-fi klebety, potom už ďalej nečítajte.
Absolútni laici v elektronike by si mali najskôr prečítať článok (vrátane animácie) o dvojcestných usmerňovačoch. Používajú sa tam polovodičové diódy, ale v zásade to môže súvisieť s tu použitými trubicovými usmerňovačmi.
Vždy musíte zvážiť, z akej doby trubicový usmerňovač pochádza, potom sa dá niečo vysvetliť. Preto krátky skok do minulosti:
Kedysi neboli vysokokapacitné kondenzátory. Bolo veľa „pop“ 100µF. A veľmi drahé. Jeden sa neodvážil ani snívať o 1 000 µF a viac. Cievky alebo tlmivky boli na druhej strane oveľa lacnejšie a - spätne - tiež efektívnejšie ako samotné použitie kondenzátorov (dokonca aj tlmivky boli pôvodne uložené, kľúčové slovo „reproduktor s cievkovou cievkou“). Návrh kondenzátora „Elko“ (elektrolytický kondenzátor), ktorý najskôr umožňoval veľké kapacity s malými rozmermi, spočiatku neexistoval. V tom čase obvyklé olejové kondenzátory by sa dali označiť za predchodcov moderných elektrolytických kondenzátorov. Prvé dostupné elektrolytické kondenzátory prišli na trh až okolo roku 1935. Veľké kapacity však ešte nemali. Okrem toho sa kondenzátory (olej, papier) vyrobené na skládke museli najskôr lacno predať a namontovať do spotrebiteľských zariadení. V Nemecku sa prvé elektrolytické kondenzátory s „malými“ hodnotami (max. 20µF), ale skutočne „veľkými“ rozmermi, objavili až okolo roku 1938.
Vysoko výkonné polovodiče a dostupné ceny v minulosti neexistovali. A určite nie na kremíkovej báze. Nanajvýš selénové usmerňovače - známe tiež ako „suché usmerňovače“.
A teraz opäť „Späť do budúcnosti“.
Takže aj napriek riziku, že sa nechám ostrakizmom: Rúrkové usmerňovače sú technickým anachronizmom (Uh ... A čo je to elektrónkový zosilňovač?). Aj polovodičová dióda 1N4007 (presnejšie dva) poľná-lesná-lúka robí viac. Takmer všetko, čo sa trubicovému usmerňovaču pripisuje ako pozitívnej vlastnosti, je ... No ... ezoterika. A jemné zvýšenie vysokého napätia je možné pomocou polovodičov realizovať lacnejšie a lepšie. Áno čo?
Ahoj?
Si stále tam?
Ok. Princíp z elektrotechniky:
Správny komponent na správnom mieste.
Ak hovoríte o elektrónkových usmerňovačoch používaných v zosilňovačoch, musíte brať do úvahy aj celú napájaciu jednotku. Izolovaný pohľad na elektrónku usmerňovača - to nefunguje. Je tu badateľný „slušný“ napájací zdroj, pretože sa nepoužívajú žiadne „hrubé“ kondenzátory a zvyčajne nájdete tlmivku.
To s kapacitami má iba druhoradé niečo spoločné s elektrónkami. Hlavne niečo s veľmi nudnou fyzikou: v elektrónkových zosilňovačoch prúdi vysoké napätie s nízkym prúdom. Čím vyššie je napätie, tým nižší je prúd. A - čím nižší je prúd, tým menšie sú kapacity filtra, ktoré sa musia použiť (malo by - kľúčové slovo energetický obsah kondenzátorov). Presný opak sa nachádza v polovodičových zosilňovačoch.
„Veľké“ kapacity sa „stabilizujú“ alebo „sedem“ vynikajúco, majú však jednu nevýhodu: Nabíjanie sa trvá dlhšie, aby mohli slúžiť ako sklad energie, keď to vyžaduje hudobný signál. Vďaka tomu je zosilňovač „pomalý“. „Malé“ kapacity sa rýchlo nabíjajú, ale aj rýchlo vybíjajú. Nie nevyhnutne ideálne ako sklad energie a vlastnosti sita sú tiež dosť zlé. Preto sa na zvýšenie faktora sita (ukazovateľ kvality napájacej jednotky) používa tlmivka (alebo jednoduchý odpor). Malé (správne dimenzované) kapacity v tímovej práci so správne dimenzovanou tlmivkou majú za následok neprekonateľný faktor sita (a nakoniec „rýchly“ elektrónkový zosilňovač).
Pre netechnikov, v skratke vec s plynom:
Tlmivka je drôt vinutý na železnom jadre, ktorý umožňuje jednosmerný prúd prechádzať takmer bez prekážok, ale predstavuje vysoký odpor pre komponenty striedavého napätia (indukčnosť). Energia, ktorá pochádza zo striedavého napätia, samozrejme nevyprchá, ale je uložená v železnom jadre tlmivky a v prípade potreby sa znova uvoľní (to je tiež fyzika: energia sa nestráca). Tlmivka nielen „preosieva“, ale do istej miery slúži aj ako zásobáreň energie. Nevýhoda: Nesprávne dimenzované existuje riziko uvedenia plynu do sýtosti - človek očakáva, že plyn urobí niečo, čo nedokáže.
Rúrkový usmerňovač vs. polovodič
Zatiaľ čo moderné polovodiče sú pomerne bezproblémové a nenáročné, elektrónky usmerňovača nie sú také ľahké. Sú to dosť komplikované stvorenia. Okrem zvyčajného prídavného vykurovacieho okruhu má trubicový usmerňovač aj zlú „účinnosť“, t. J. Musíte ho „vložiť“ o niečo viac, ako chcete potom „vystúpiť“.
To by samo o sebe nebol taký veľký problém. Aby toho nebolo málo, celé je to stále vo vzťahu k ťahateľnému prúdu a napätiu. Stručne povedané: čím viac prúdu chcete odoberať z trubicového usmerňovača, tým menšie je napätie, ktoré je možné odoberať (a naopak). Limitnú značku nastavuje iba transformátor alebo to, čo robí.
Tu je to s polovodičovou verziou oveľa jednoduchšie. Striedavé napätie, ktoré je „zapojené“, vychádza takmer ako „jednosmerné napätie“. Straty sú takmer vždy rovnaké a sú zanedbateľné. Samozrejme za predpokladu, že usmerňovač „vyhovuje“ požiadavkám. Napríklad, ak obvod "priťahuje" 50 voltov s prúdom 2 ampéry, potom je 1 ampérový usmerňovač samozrejme na mieste. Obvod nemôže z usmerňovača „vytiahnuť“ viac ako 50 voltov pri 1 ampéri. V tomto ohľade sa polovodiče dosť rýchlo obmedzujú a keď sa zhorší situácia, rýchlo to vzdajú.
S trubicovým usmerňovačom je to „trochu“ iné, pretože trubica sa začína obmedzovať skôr, ako dosiahne maximum, a potom sa snaží vydržať. Jeden tu hovorí o »kompresii«, čo je znateľné na zvuku. Pokúsim sa to opísať takto: basové impulzy, ktoré sa bežne hrnú do jamy nášho žalúdka tak tvrdo ako skala, odoberajú energiu. S »kompresiou trubice« znejú jemnejšie, guľatejšie, »prirodzenejšie«. Podobný efekt máme aj s aktívnym subwooferom (tvrdým) a pasívnym basovým reproduktorom (mäkkým). Pre HiFi vlastne nie. (Tento efekt môžete dosiahnuť aj bez trubicového usmerňovača: Jednoducho zapojte rezistor 100 Ω do 220 Ω do napájacieho zdroja ...)
Teraz sme pri elektrónkových zosilňovačoch, a preto nepracujeme s 50 V, ale s (napríklad) 400 V. A potom nepracujeme s 2 A, ale napríklad s 200 M (200 mA = 0,20 A). Trubicový usmerňovač s maximálnym odberom prúdu 200 mA je tu príliš tesný. Funguje to, ale nikdy nebolo dobré „poháňať“ elektrický komponent s limitnými údajmi. Vhodnejším komponentom by bol trubicový usmerňovač, ktorý dokáže dodať 225 mA (napr. 5U4G). Rozdiel 25mA - to je „veľa dreva“ s elektrónkovými zosilňovačmi. A teraz je tu otázka skladovania energie (filtračný kondenzátor), ktorú je potrebné nabiť, pretože energetický basový impulz „vysal prázdny“ kondenzátor. Potom musia byť krátkodobo k dispozícii vyššie prúdy. V (anglických) údajových listoch trubicového usmerňovača je to označené symbolom »Peak«. Tento špičkový výkon pri polovodičoch neexistuje, a preto by sa od začiatku mali používať silnejšie usmerňovače (čo sa často nerobí ani s elektrónkovým zosilňovačom).
Malá korekcia: Ak basový impulz skutočne „nasaje“ kondenzátor prázdny, potom je kondenzátor poddimenzovaný. Môžete ho dokonca počuť, aj keď zosilňovač »nerobí hudbu« - zosilňovač »dýcha«. Takéto napájacie zdroje možno nájsť v gitarových zosilňovačoch - také napájacie zdroje a „HiFi napájacie zdroje“ - to sú dve odlišné veci. Aj keď vyzerajú podobne.