Железо (Iron)
Трансформаторы и Дроссели
Сердце аналогового тракта
Выходные трансформаторы (ТВЗ)
Кандидат: пара трансформаторов на ПЛ-железе
Имеются два одинаковых заказных трансформатора из научного прибора, предназначенных под перемотку. Каждый магнитопровод несёт две катушки.
| Размер катушки | Измеренное значение |
|---|---|
| Внутреннее отверстие старого каркаса | 20 × 35 мм |
| Наружный размер | 40 × 62 мм |
| Полная высота каркаса | 84 мм |
| Чистая высота намотки между щёчками | 75 мм |
| Доступная радиальная толщина старого каркаса | 10 мм по узкой стороне; 13,5 мм по широкой стороне |
| Количество катушек на ТВЗ | 2 |
| Состояние каркасов | Старые карболитовые каркасы разрушены; изготовить новые |
| Ширина пакета ПЛ | 32 мм |
| Толщина пакета ПЛ | 17 мм |
| Геометрическое сечение стержня | 32 × 17 = 544 мм² = 5,44 см² |
Старое отверстие 20 × 35 мм оставляло примерно по 1,5 мм зазора с каждой стороны стержня 17 × 32 мм. Размеры новых каркасов назначаются по фактическому стержню и окну ПЛ-магнитопровода, а не копируются со старых разрушенных деталей. Для предварительного магнитного расчёта эффективное сечение принимается около 5,0 см²; его следует уточнить по коэффициенту заполнения пакета и пробной обмотке.
Предварительная симметричная раскладка для Raa ≈ 8 кОм и нагрузки 8 Ом:
Каждая из двух одинаковых катушек:
P1: 800 витков
S1: 76 витков
P2: 800 витков
S2: 76 витков
P3: 800 витков
P1 + P2 + P3 последовательно: 2400 витков на катушку.
S1 и S2 параллельно в фазе: 76 эффективных витков на катушку.
Две катушки:
первичные половины соединяются последовательно со средней точкой: 4800 витков;
вторичные половины соединяются последовательно в фазе: 152 витка.
n = 4800 / 152 ≈ 31,6
Raa = 8 Ом × n² ≈ 8 кОм
При 5 Вт в нагрузке Raa=8 кОм действующее напряжение на полной первичной обмотке составляет около 200 В. Для 4800 витков и предварительного эффективного сечения 5,0 см² расчётная амплитуда индукции составляет примерно 0,94 Т на 20 Гц, 0,75 Т на 25 Гц и 0,63 Т на 30 Гц. Это оценка магнитного режима при полной мощности, а не расчёт точки −3 дБ. Она показывает, что 4800 витков можно принять как отправную точку для работы на полной мощности около 25 Гц без чрезмерной индукции.
Нижняя частота по уровню −3 дБ зависит прежде всего от фактической индуктивности полной первичной обмотки, внутреннего сопротивления триодно включённых Г-807, активного сопротивления обмоток и приведённой нагрузки. До намотки и измерения Lp значение f−3 дБ не назначается. Для первичной проверки полезен консервативный ориентир Lp ≈ Raa / (2πf): при 8 кОм и 25 Гц это около 51 Гн, но окончательную АЧХ определяет измерение готового ТВЗ с эквивалентом выходного каскада.
Чистая намоточная высота 75 мм позволяет ориентировочно применить провод первичной обмотки 0,22–0,25 мм и уложить около 800 витков секции примерно в три слоя. Вторичные секции можно выполнить проводом 0,6–0,8 мм либо несколькими параллельными жилами. Диаметры, число витков, материал и толщина нового каркаса будут утверждены только после определения эффективного сечения стали, проверки вольт на виток и измерения индуктивности без зазора. Фазировку всех секций необходимо проверить низким переменным напряжением до подключения ламп.
Прототип: ПЛ 16×36
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Сердечник | ПЛ 16×36 (ленточный пермаллой) |
| Намотка | Ручная, 3П+2В (секционированная) |
| Первичная обмотка | 5000 витков, провод 0.25 мм |
| Вторичная обмотка | Под 4/8 Ом нагрузку |
| Индуктивность | ~80 Гн (на 100 Гц) |
| Монтаж | Сквозной, через шасси |
Серия: ОСМ-0.063 (заводское исполнение)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Сердечник | ШЛ 20×25 (ОСМ-0.063) |
| Сечение стали | 5.0 см² (эффективное ~4.5 см²) |
| Первичная обмотка (I) | 3600 витков (провод 0.18–0.2 мм) |
| Вторичная обмотка (II) | 118 витков (на 8 Ом, провод 0.5 мм в 2 жилы) |
| Секционирование | 3П + 2В (П-В-П-В-П) |
| Raa (приведенное) | ~7.5 кОм |
| Нижняя частота (fн) | ~25 Гц (-1 дБ) |
| Производство | Заводская намотка, контроль качества |
Силовой трансформатор (ТС)
Заказной трансформатор на железе ОСМ-0.16
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Магнитопровод | Железо ОСМ-0.16; фактическое сечение и окно измерить после разборки |
| Исходное исполнение | Заказная намотка из научного прибора; существующие обмотки не считаются типовыми обмотками ОСМ |
| Состояние | Трансформатор гудит; пакет магнитопровода предстоит разобрать, проверить и заново стянуть |
| Первичная обмотка, цель | 220/230/240 В, 50 Гц |
| Анодные обмотки, цель | 2 × 230–240 В AC, по 0,16–0,18 А RMS — отдельная обмотка на канал |
| Накалы Г-807, цель | 2 × 6,3 В / 2,2–2,3 А — по одной обмотке на пару ламп |
| Накал драйверов, цель | 8–9 В / 1 А под выпрямитель и стабилизированные 6,3 В DC для 2× 6Н23П-ЕВ |
| Смещение, цель | 40–50 В / 0,1 А |
| Сервисная обмотка, цель | 12 В / 1 А для реле, контроллера и защит |
| Статус намотки | Число витков и диаметры провода рассчитываются после обмера сердечника и пробной обмотки |
Дроссели фильтра
ОСМ-0.036 (2 шт.)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Магнитопровод | ШЛ 16×25 (ОСМ-0.036) |
| Сечение железа | ~4.0 см² |
| Индуктивность (L) | 5.0 — 8.0 Гн (под нагрузкой) |
| Максимальный ток (Imax) | 0.2 А (200 мА) — с запасом для Г-807 |
| Сопротивление (R) | ~120–150 Ом |
| Провод (медь) | 0.22 — 0.25 мм (ПЭТВ-2) |
| Количество витков | 3500 (до заполнения окна) |
| Немагнитный зазор | 0.1 мм (один слой офисной бумаги) |
| Производство | Заводское изготовление |
Намоточные данные (для самостоятельного изготовления)
ТВЗ на ОСМ-0.063
Первичная обмотка:
- Провод: ПЭТВ-2 0.18–0.2 мм
- Витков: 3600
- Секции: 3П+2В (П-В-П-В-П)
- Сопротивление: ~150 Ом
Вторичная обмотка:
- Провод: ПЭТВ-2 0.5 мм (в 2 жилы)
- Витков: 118 (на 8 Ом)
- Секции: 2 параллельно
Изоляция:
- Межсекционная: лакоткань 0.1 мм
- Межобмоточная: 3 слоя бумаги
- Пропитка: парафин + воск
ТС на ОСМ-0.16
Точные намоточные данные пока не назначены.
До расчёта нужно:
1. Разобрать магнитопровод и измерить сечение среднего стержня и окно.
2. Зафиксировать тип сборки, толщину пакета и состояние стыков.
3. Намотать пробные 20–50 витков и измерить напряжение на виток при 50 Гц.
4. Проверить ток холостого хода на пониженном безопасном напряжении.
5. Рассчитать заполнение окна сразу для всех целевых обмоток.
Предварительное ТЗ:
- первичная: 220/230/240 В;
- анодные: 2 × 230–240 В, по 0,16–0,18 А RMS;
- накалы Г-807: 2 × 6,3 В, по 2,2–2,3 А;
- накал драйверов: 8–9 В / 1 А;
- смещение: 40–50 В / 0,1 А;
- сервис: 12 В / 1 А.
Половины разрезного магнитопровода должны прилегать чистыми плоскостями и быть жёстко стянуты. Толстый слой эпоксидной смолы между стыками создаст нежелательный магнитный зазор; фиксировать и пропитывать пакет следует после правильной сборки.
Дроссель на ОСМ-0.036
Обмотка:
- Провод: ПЭТВ-2 0.22–0.25 мм
- Витков: 3500
- Зазор: 0.1 мм (офисная бумага)
- Индуктивность: 5–8 Гн при 200 мА
Материалы
Сердечники
| Тип | Материал | Проницаемость |
|---|---|---|
| ОСМ-0.036 | Сталь Э310 | μ ~ 2000 |
| ОСМ-0.063 | Сталь Э310 | μ ~ 2000 |
| ОСМ-0.16 | Сталь Э310 | μ ~ 2000 |
Провода
- ПЭТВ-2 — полиэфиримидная эмаль, класс нагревостойкости F (155°C)
- Медь — бескислородная, 99.99%
Изоляция
- Лакоткань — 0.1 мм, класс F
- Бумага — конденсаторная, 0.02 мм
- Пропитка — парафин + пчелиный воск (1:1)
План измерений
Для каждого ТВЗ нужно измерить коэффициент трансформации, Raa, индуктивность первичной обмотки, активные сопротивления её половин и межобмоточную ёмкость. Амплитудно-частотная и фазовая характеристики будут опубликованы только после измерения; предварительные цифры не считаются характеристиками изделия.
Комплектация
Магнитные компоненты: ТВЗ на ОСМ-0.063, перемотанный силовой трансформатор на железе ОСМ-0.16 и дроссели на ОСМ-0.036.
Для энтузиастов: публикуем спецификации для самостоятельного изготовления трансформаторов и дросселей в домашних условиях.