Jump to content
ELFORUM - Forumul electronistilor

Distorsiunile transformatoarelor si condensatoarelor


Recommended Posts

Distorsiunile transformatoarelor si condensatoarelor

De multe ori a venit vorba pe forum despre distorsiunile si timbrul sonor introdus de transformatoare si condensatoare.

Au fost chiar pareri ca amplificatorul ultim ar trebui sa contina doar transformatoare si tuburi, fara condensatoare si chiar fara rezistente. Dupa parerea lor transformatoarele introduc foarte putine distorsiuni spre deloc, mai recomandate in amplificator decit condensatoarele.

Prima data voi vorbi de distorsiunile introduse de miez, apoi de cele introduse de bobinaj iar apoi de distorsiunile introduse de condensatoare.

Vom vedea cum stau lucrurile.

 

Am sa incep cu un experiment facut de mine cu mai multi ani in urma.

Am luat un traf de retea si fara sa pun vreo sarcina in secundar am vizualizat curentul de mers in gol. Curentul arata ca in poza de mai jos.

post-32982-139829767882_thumb.png

Acel cioc pe virful sinusoidei se datoreaza intrarii in saturatie a miezului. Cu cit se intra in saturatie mai mult cu atit acel cioc e mai mare.

Sa un credeti ca transformatorul a fost bobinat cu prea putine spire/V si din aceasta cauza intra in saturatie. Transformatorul l-am bobinat cu 55/S. Am alimentat traful printr-un autotransformator si am coborit tensiunea pina a disparut ciocul iar curentul din primar a devenit sinusoidal. A trebuit sa cobor tensiunea de 5(cinci) ori pentru ca nici-o parte a miezului sa un intre in saturatie. Daca as fi bobinat traful cu 40/S probabil ca ar fi trebuit sa cobor tensiunea de 8-10 ori ca sa nu intre miezul in saturatie deloc.

Miezul era de tip EI. Miezul EI intra in saturatie treptat. Se satureaza mai intii partea de miez ce are cristalele orientate perpendicular pe liniile de cimp, apoi partea de miez ce are cristalele orientate oblic iar apoi si partea de miez ce are cristalele orientate in aceeasi directie cu liniile de cimp.

Miezul toroidal sau miezul C-core se satureaza mai dintr-o data.

Oricine poate repeta asa un experiment.

 

Si un transformator de iesire are curent de mers in gol, nu numai un traf de retea. Nu ma refer la bias ci la componenta alternativa atunci cind avem o tensiune alternativa in traf. Cu cit coborim mai mult frecventa si ne apropiem mai mult de limita inferioara de trecere a trafului cu atit creste acel curent de mers in gol.

Cu alte cuvinte saturatia miezului provoaca aparitia unui curent(nelinear) suplimentar in primar alaturi de curentul de sarcina.

 

Un tub final cu sarcina cuplata in anod nu e un generator de tensiune perfect. Datorita rezistentei interne mari v-a scadea tensiunea in primar si deci si in secundar, in momentul cind avem o crestere semnificativa a acelui curent suplimentar.

Limita inferioara de trecere a trafului e stabilita, printre altele, de proprietatile miezului.

Din acest motiv nu putem calcula limita inferioara de trecere a unui traf la –3dB sau alta valoare luind in calcul doar valorile inductantei(?) fara sa luam in calcul proprietatile miezului si modul in care intra in saturatie.

Depinde pina si de forma miezului. La 2 miezuri cu aceeasi tabla, sa zicem M6, vom obtine valori diferite daca miezul e EI sau C-core. Se satureaza diferit.

Au mai fost pe forum incercari de a face o formula prin care sa putem calcula un traf cit “merge” in jos dar toate formulele sunt gresite cita vreme nu se tine cont de proprietatile si forma miezului. EI, C-core sau alta.

La fel e si cu simularile pe modele de traf ce nu tin cont de aceste lucruri.

Nu spun ca nu e posibil sa se faca asa ceva dar e complicat. Permeabilitatea devine o functie. O functie de forma miezului inclusiv.

Daca in simulator se pune o inductanta, o rezistenta si un condensator pentru a simula traful in loc de transformator, atunci aparatul matematic chiar asta va crede ca este: un condensator, o rezistenta si o inductanta pura nesaturabila, nu un transformator saturabil.

Cind vine vorba de simulari, in spatele lozincii "matematica nu greseste" se ascunde adevarul "gunoi bagi, gunoi scoti".

 

Orice sarcina neliniara(miezul) pusa in paralel cu difuzorul v-a produce distorsiuni.

Miezului i se datoreaza curentul neliniar din momentul in care incepe sa intre in saturatie. Priviti la prima imagine pusa. La o tensiune sinusoidala avem un curent nesinusoidal, cu ciocuri in virful sinusoidei.

In consecinta tensiunea pe sarcina va avea distorsiuni.

 

La un traf ce limiteaza la –3dB la 20Hz, zona unde se genereaza distorsiuni la un miez EI ar putea fi 20Hz-200Hz. Valorile sunt orientative pentru ca depinde mult de meterialul de miez. Un C-core din acelasi material distorsioneaza pe o zona mai mica. Sa zicem 20Hz-70Hz, e doar ca exemplu.

Sa nu uitam ca se adauga armonicele si putem avea distorsiuni intr-un spectru mult mai larg.

 

Acesta e motivul pentru care e nevoie sa mearga traful cit mai jos in frecventa pentru ca zona unde se produc distorsiuni sa fie cit mai in afara spectrului audio. E mai usor de scos zona de distorsiuni in afara spectrului la un traf C-core decit la un EI.

 

Cind voi vorbi despre distorsiunile produse de bobinaj vom vedea de ce e necesar ca traful sa mearga cit mai mult peste limita de 20kHz.

Ideea unora ca amplificatorul nu e nevoie sa depaseasca 20Hz-20kHz fiindca nu facem amplificatoare pentru liliaci sau elefanti si nu ascultam nici ultrasunete sau infrasunete e gresita. Apartine acelora care raspindesc o alta zicere nenorocita “nu ascultam muzica cu osciloscopul”.

 

Pun ceva dintr-o carte a lui Menno Van der Venn.

Am mai pus-o dar vreau sa fie toata informatia concentrata intr-un loc. Pagina 90.

http://books.google.es/books?id=n7fXk2b ... on&f=false

post-32982-139829767872_thumb.jpg

Asa distorsioneaza trafurile de iesire la joasa frecventa si mare amplitudine.

Nu e singurul mod in care distorsioneaza trafurile de iesire/de intrare/parafeed.

O alta sursa importanta de distorsiuni e si latimea curbei de histerezis. Acest tip de distorsiuni se regasesc in tot spectrul si la orice amplitudine.

 

Va urma.

Link to comment
  • Replies 2
  • Created
  • Last Reply

Top Posters In This Topic

Popular Days

Top Posters In This Topic

Posted Images

La fel e si cu simularile pe modele de traf ce nu tin cont de aceste lucruri.

Nu spun ca nu e posibil sa se faca asa ceva dar e complicat. Permeabilitatea devine o functie. O functie de forma miezului inclusiv.

 

Cum sa nu fie considerat cand acest factor este prezent in ecuatia pt calculul de dimensionare a primarului ???

Nici nu se poate simula altfel . Sau crezi ca daca nu sunt specificati toti factorii, nu sunt luati in considerare ???

Nu socotelile sunt problema , ci faptul ca in realizarea practica trebuiesc neaparat materialele cu proprietati rezultate din calcule.

 

Sa un credeti ca transformatorul a fost bobinat cu prea putine spire/V si din aceasta cauza intra in saturatie. Transformatorul l-am bobinat cu 55/S. Am alimentat traful printr-un autotransformator si am coborit tensiunea pina a disparut ciocul .

 

Pai la ce altceva, ne-am putea gandi ???

Oricum, transformatoarele de iesire au mult mai multe probleme si foarte sensibile . De exemplu, simplu fapt ca un transformator poate functiona neadaptat cu sarcina si sinusoida se poate face praf.

Link to comment

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now



×
×
  • Create New...

Important Information

We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue.Terms of Use si Guidelines