Импульсный блок питания для лампового усилителя SE 6ж4п+6п43п- экономичный вариант для лампового усилителя с простой схемой, но настроить звук с ним довольно трудно. Статья - как добивался нормального звучания от лампового усилителя с импульсным блоком питания.
Импульсный блок питания LS165W-2T
Давно присматривался к импульсным блокам питания для ламповых усилителей, но отпугивала цена таких блоков питания и ряд технических моментов в их схемотехнике. Основная проблема - в регулировании выходного напряжения. Если блок питания питания имеет один импульсный трансформатор на два напряжения, то напряжение регулируется только для одного напряжения, а второе напряжение будет - "какое получится!".
А тут увидел и прикупил недорогой импульсный блок LS165W-2T (2,4 т.р. с доставкой) с двумя импульсными трансформаторами , с регулировкой каждого выходного напряжения и с задержкой включения высокого напряжения. Задержка включения высокого напряжения - это очень актуально для ламповых устройств.
Описание продавца для этого блока питания. Автоматизированный перевод применяет не совсем корректные термины.
Первый "подарок" от китайцев - приехал блок с неправильно запаянным входным разъёмом. В таком положении провода не подключить к блоку питания. Пришлось блок питания разбирать, а разъём перепаивать. Порадовала жидкая термопаста под силовыми транзисторами и диодами.
Правильно распаянный разъём выглядит так
Подключаем одну лампу к накалу и смотрим пульсации на накале.
Есть гребёнка и есть игольчатые выбросы до 0,1 вольта. Для ламповых микрофонов такой блок точно не подойдёт, а для ламповых усилителей придётся принимать меры по дальнейшей очистке выходных напряжений.
Однако, есть большое "НО" - стандартные методы для очистки напряжения питания в ламповых усилителях с импульсным блоком питания - НЕ ПРИМЕНИМЫ. Стандартные методы - это увеличение набора емкостей электролитических конденсаторов в анодном питании. А для накального напряжения, обычно, обрезается пара вольт с пульсациями при помощи LM стабилизаторов, но для этого нужен запас по напряжению 2-3 вольта, а здесь запаса нет.
Если прочитать описание - или просто добавить дополнительный конденсатор по питанию - электролит, либо неполярный конденсатор - то идёт срыв стабилизации напряжения и по линии питания идут резонансные пульсации. И это СИЛЬНО сказывается на звуке - проявляется в виде "буханья", как удары барабана на максимальной мощности усилителя. Либо как рокот, с частотой, зависящей от количества дополнительных конденсаторов.
Вот так это выглядит на клеммах выходных трансформаторов при отсутствии входного сигнала на усилитель.
Это мы видим включение импульсных цепей для перезарядки конденсаторов .....
Можно ли с этим бороться? Есть два пути: сложный и довольно простой. Сложный - это изменять схемотехнику импульсного блока питания или городить сложную полупроводниковую систему фильтрации. Но это противоречит концепции - концепции ПРОСТОГО усилителя. По трудозатратам, по финансам и по габаритным ограничениям - тогда проще делать блок питания лампового усилителя на обычном линейном трансформаторе.
Второй путь - это подобрать дроссели на линии питания. Здесь, опять же нюанс - дроссели, используемые для кенотронного питания, не подходят. "Кенотроны" - это выпрямительные лампы, используемые в ламповых блоках питания. Тут требуются дроссели для импульсных блоков питания - проще всего использовать такие от компьютерных блоков питания.
Да, в рассматриваемом импульсном блоке питания присутствую дроссели и конденсаторы на выходе - три конденсатора 2200 мкф на 16 вольт на низковольтное питание 6,4 вольта и два конденсатора 22 мкф на 400 вольт на высокое напряжение.
По габаритам, конденсаторы очень маленькие для таких номиналов. А с учетом довольно небольшой стоимости всего блока питания (2,4 т.р. , с учетом доставки)- эти конденсаторы и дроссели, явно, очень бюджетного класса. Возможно, если поставить конденсаторы и дроссели классом по выше, то этих проблем с питанием не будет. Но что имеем , то имеем. И так спасибо, за функцию задержки анодного питания. Очень приятная и нужная функция.
Приступаем к сборке.
Выходные трансформаторы - однотактные на 5к - 4/8 ом с ультра линейным отводом, от известного российского производителя "Золотая Середина" - на немецком трансформаторном железе.
Сейчас, ценовая категория этих трансформаторов 4-10 т.р. за штуку ..... Цены постоянно меняются и конкретную цену надо узнавать, непосредственно, у производителя. Но возможно, у кого то есть нераспроданные остатки по старым ценам.
Это очень хорошие трансформаторы - они стояли у меня более 10 лет на моём основном усилителе, пока не поменял их на более продвинутые.
Есть один нюанс с ними - если их поставить ближе 15 см друг другу вкорпусе усилителя -басы пропадают.
Схема - с авто смещением выходного каскада, так как в блоке питания только два напряжения- 6,4 вольта для накала и одно высокое напряжение 300 вольт или 280 вольт (есть внутренняя перемычка, которой выбираем напряжение). Мне подходит напряжение 280 вольт.
Лампы. Давно уже определился, что связка 6ж4п+6п43п-е и их импортные аналоги- мне очень нравится и по мощности оптимальна для моих условий. У меня на канале есть несколько статей об усилителях на этих лампах.
Лампы на драйверный каскад - 6ж4п.
Хочется попробовать применить в ламповых усилителях низковольтный режим для входной лампы, используемый в основном, для ламповых микрофонов. С анодным напряжением на драйверной лампе 30-70 вольт и с катодом прямо на землю, без использования катодных резисторов и конденсаторов.
В микрофонах такой режим даёт превосходные результаты по звуку, хочется опробовать этот режим в усилителях. И посмотреть как этот режим сочетается с триодным и ультра линейным режимом ламп выходного каскада. Этот режим подходит только для ламп производства СССР. Импортные лампы-аналоги в этом низковольтном режиме играют крайне плохо.
Лампа выходного каскада 6п43п-Е.
Будем использовать в триодном или ультра линейном включении. Имеется 280 вольт анодного напряжения. По схеме имеем -10 вольт падение на выходном трансформаторе и 26 - 28 вольт падение на катодном резисторе - итого остаётся примерно 244 вольта на аноде/катоде лампы и выберем анодный ток, примерно, 38-45 мА.
Первая попытка
Схема рабочая и почти "классическая", но не учтена специфика импульсного блока питания. При выключения усилителя - присутствуют "булькающие" громкие звуки - это разряжаются анодные конденсаторы первого каскада. И 30 вольт оказалось слишком мало для драйверной лампы - она не раскрывается полностью по звуку. Идут упрощения по тембрам.
Можно заменить R3 на 33кОм - 47 кОм и получим напряжение на аноде в районе 50 вольт - по звуку будет лучше.
Хотя режимы работы ламп получились неоптимальные, а звук уже приятный.
НО имеются "нюансы" от применения импульсного блока питания, которые и не позволяют применить схему в этом в виде - всё портят шумы и не стабильность по питанию из-за специфики схемотехники конкретного импульсного блока питания.
Второй вариант схемы
После долгой борьбы с импульсными помехами и непонятными звуками при выключении питания усилителя пришёл, в итоге, к такой схеме.
Также переключил выходной каскад в ультра линейный режим.
Первое- убрал все дополнительные конденсаторы по анодному питанию. Тут, оказалось надо внимательно читать описание к импульсному блоку питания от продавца, с его рекомендациями по удалению конденсаторов в анодном питании.
Поменял анодный резистор в первом каскаде - поднял напряжение до 55 вольт.
Поставил карбоновые 5 ваттные японские КИВАМЕ. Из аудиофильских резисторов на такой номинал просто такие имелись в наличии. В этой конфигурации они показали себя превосходно. И лучше винтажных карбоновых объемных Филипс. На фото Филипсы напаяны под зелеными резисторами КИВАМЕ.
Текущие цены на радиодетали зашкаливают ..... как то не привыкли к таким ценам ещё.
Поменял катодный резистор для лампы выходного каскада -уменьшил до 760 ом. Лампы прогреваются и ток приходится подстраивать перепайкой катодных резисторов. У меня почему то не сходятся номиналы резисторов с расчётными значениями на основании ВАХ, взятой из интернета. Приходится подбирать номиналы под эту конкретную схему - методом перебора номиналов..
Перепаял выходной каскад в ультра линейный режим работы. И этот режим , именно, для этой конфигурации, оказался лучше триодного режима по звуку. Для сравнения спаял, сперва, переключатель между триодным и ультра линейным режимом. Переключать нужно с выключенным анодным напряжением, а то лампам в момент переключения при включенном анодном напряжении становится очень нехорошо.
Лучший звук в ультра линейном режиме объясняется лучшим соответствием параметров выходного трансформатора данной конфигурации схемы и отсутствием лишнего резистора (200 ом) на пути сигнала со второй сетки на обмотку трансформатора. Рисовать переключатель на схеме не стал - так как верхняя схема показана с триодным режимом выходного каскада, а вторая схема с ультра линейным режимом выходного каскада.
С помехами от импульсного блока питания боролся установкой импульсных дросселей от компьютерных блоков питания - по линиям "+" и "-". Для накала требуется дроссель с очень толстым проводом - с сечением более 1 мм.
Нашёлся синфазный дроссель с большим количеством витков, так как тут не переменный ток, а выпрямленный, то пришлось поэкспериментировать с разным подключением направления обмоток для лучшего эффекта. С более тонкими обмоточными проводами дроссель сильно греется и наблюдается падение напряжение накалов. С дросселем, как на фото, падение напряжения составило 0,2 вольта и итоговое напряжение 6,2 вольта. Интересный момент - провода для питания накала ламп сечением 0,75 кв.мм. и они не греются, и не вызывают падения накального напряжения.
Если поставить после дросселей конденсаторы, то на выходе - на акустических клеммах наблюдаются паразитные импульсы и ненужные звуки проявляются на акустике.
Если поставить дроссели с большей индуктивностью, то тоже наблюдаются сбои в работе импульсного блока питания ....При попытке поставить "ламповый" дроссель на 2 Гн - звук стал чистый и но были задушены все СЧ и ВЧ. А если после дросселя поставить конденсатор в анодном питании -идёт срыв стабилизации анодного питания. Поэтому применяются только дроссели от компьютерных блоков питания.
По идее это всё считается в программе- при моделировании работы схемы импульсного блока питания, но тут похоже производитель сильно экономил на всём.
Рабочий вариант по анодному напряжению - промышленный дроссель от импульсного блока питания компьютеров с индуктивностью 0,056 Генри. На минусовой линии кольцевой дроссель.
Так как напряжение 280 вольт - всё качественно изолируем!!!
Соблюдаем технику безопасности!!!!
В принципе режимы отлажены - настало время попробовать разные лампы. В том числе импортные аналоги. Сперва, просто перебрал советские лампы - чтобы была минимальная разница по напряжениям на лампах. А разница на некоторых экземплярах достигала больших значений - например - напряжение на катодах ламп выходного каскада - 24 и 30 вольт.... В Итоге подобрал 28,3 и 27,6 вольта. Это при фиксированном смещении - подкрутил подстроечник и выровнял токи, а тут только лампы подбирать.
Как и ожидалось - при низком анодном напряжении ламп первого каскада лучше всех оказалась лампа 6ж4п, производства СССР.
50 вольт анодного - по ВАХ - 5 мА, по измерениям -3 мА. На этом режиме в ламповых микрофонах - 6ж4п, производства СССР уделывает все другие лампы в том числе импортные аналоги. А на этой лампе и её аналогах -6AU6 - делают микрофоны в высокой ценовой категории , например SONY C-800G, SONY -C37 и многочисленные клоны с ценником от 300 тысяч рублей до 3 миллионов рублей за микрофон.
Решил всё же проверить как играет с Импортными лампами - Заменил 6ж4п, сперва, на 6AU6 Telefunken (Германия) и потом - на 6AU6 SYLVANIA USA.
Ожидаемо, на на этих режимах (Анодное 50-55 вольт и катод на землю) в триодном режиме, лампы "Телефункен" и "Сильвания" показали себя хуже. Баланс смещён к ВЧ, У ламп "Телефункен", вообще, на этом режиме басов нет, а у ламп "Сильвания" басов в два раза меньше и окончания звуков сильно смягчены.
НО ОГОВОРИМСЯ - это именно, на этом режиме питания ламп. На паспортном номинальном режиме и лампы "Телефункен" и "Сильвания" играют СИЛЬНО ЛУЧШЕ ламп 6ж4п. Поэтому, на предыдущие усилители ставил или лампы "Телефункен" или "Сильвания". Но там анодные напряжения были выше паспортных номинальных значений.
Сравнивал вот с такой лампой 6ж4п.
С заменой ламп 6п43п-Е - на импортные аналоги не задалось - нужно подпаивать катодные резисторы других номиналов, при 1,1 кОм и при 760 ом - импортные лампы EL86 после нагрева просто закрывались и переставали играть. Опять же, при фиксированном смещении- я бы просто подкрутил подстроечник и установил нужный ток и всё. А при автоматическом смещении только катодные резисторы перепаивать - чего я делать не стал, так как усилитель планируется, исключительно, на лампах производства СССР. С ДАННЫМ импульсным блоком питания нет смысла ставить дорогие импортные лампы.
Осталось перепробовать различные межкаскадные конденсаторы.
На первоначальном макете стоит сборка Синенький МКР EPCOS 0,33 мкф 250 вольт и 500 пф - фольговый полистирол. Разница потенциалов - не более 60 вольт. С запасом - 100 вольт хватит.
Достал из запасов разные межкаскадные конденсаторы - Дженсены алюминий фольга бумага, масло; Дженсены-фольга медь, бумага, масло; МультиКап RTX - полистирол , медная фольга; Мундорфы EVO алюминий масло - напыление на МКР плёнку; Мундорф СУПРЕМЕ золото-серебряные в масле, напыление на МКР плёнку; К71-7 - алюминий фольга, полистирол; СГМ - серебро, слюда.
С ценами - полный мрак. На Алиэкспрессе на западные комплектующие ценники задирают ровно в два раза от рекомендованных цен производителей. Только на старых запасах и выезжаем.
Итоги тестирования межкаскадных конденсаторов на этой схеме. И это только мои личные предпочтения....
Первое: лучшие связки межкаскадных разделительных конденсаторов для микрофонов на этой же лампе и на этом же режиме - для лампового усилителя не подходят. Для Микрофонов - основная связка для разделительных межкаскадных конденсаторов: Электролит (20 мкф)+ винтажный МКТ( 0,1 -1,0 мкф)+ фольговый полистирол 500 пф . Только в микрофонах межкаскадный конденсатор стоит перед микрофонным трансформатором.
Второе: - соло конденсаторы, т.е . без шунтов - не понравился ни один конденсатор. Связка , которая нравится МКР - 0,1-1,0 мкф + 500 пф фольговый полистирол + 2000-10 000 Пф - СГМ - серебро в слюде.
Конденсаторы ( фольга медь, бумага, масло) - вообще не заходят по звуку. Да и любые бумаго масленые конденсаторы не заходят. А вот МКР в масле -очень даже нравятся.
Как итог - звук на очень хорошую четвёрку по пятибальной шкале. Хороший средний класс. Звук открытый, детальный с хорошей проработкой тембров хорошими басами. Почему четвёрка ? - не удалось до конца победить "розовый" шум в колонках от импульсного блока питания. Шум "Ш-Ш-Ш" присутствует, но его слышно если поднести ухо ближе 5 см к колонкам, дальше уже не слышно. Да и к тому же это макет - с некоторыми установленными деталями, "которые были в наличии". По резисторам -сборная солянка КИВАМЕ, ФИЛИПС, Серый китайский карбоновый, МЛТ-2. Проводка выполнена проводом МГТФ, даже низковольтная мало сигнальная.
Но в целом, итоговый звук понравился поэтому решил данную конфигурацию собирать в корпус - с подобранными деталями и качественной внутренней проводкой.
Если звук понравился но не устраивают некоторые моменты - помехи от импульсного блока питания - самое время сравнить эту схему со схемой на обычном блоке питания. Если интересно читайте вторую часть.
РЕШЕНИЕ проблемы с импульсным блоком питания.
Полное описание будет в третьей части. А если кратко -то основная проблема была - срыв стабилизации анодного напряжения импульсного блока питания при добавлении каких либо конденсаторов в анодной линии питания. Отсутствие возможности поставить дополнительные конденсаторы не давало понизить уровень фона до приемлемого уровня.
Решить эту проблему можно- применив электронный дроссель. А после электронного дросселя, вполне можно поставить дополнительные конденсаторы - я поставил 1000 мкф 400 вольт - Kendeil , зашунтированный плёночными неполярными конденсаторами-МКР и фольговым полистиролом.
Также перебрав несколько типов разных резисторов поставил лучшие по звуку - пяти ваттные карбоновые резисторы на 680 ом в катоды выходных ламп.
Всем удачи и хорошего звука.
У меня есть ещё несколько статей про микрофоны:
Ленточный микрофон МЛ-10 Б 1954 г.в. произведён в СССР г.Ленинград.
Переделка микрофона RFT MV201 под современное фантомное питание +48 вольт.
Ламповый микрофон sE2200t. Ремонт и модернизация.
Ламповый микрофон на лампе 6ж4п и капсюле RK12 - собираем и настраиваем звук.
Измерительный микрофон ВПМ-101 с конденсаторным капсюлем М101- запускаем для записи звука.
Собираем самый бюджетный ЛАМПОВЫЙ микрофон, но с хорошим звуком.
Легендарный ламповый микрофон SONY C-800G - а не заделать ли его клон?
Самодельный ленточный микрофон
Изготавливаем конденсаторный студийный микрофон по схеме FIN+
Микрофонные капсюли Bruel&Kjaer 4145 и Октава М101 - делаем микрофон с фантомным питанием +48 вольт.
Ремонт конденсаторного микрофона NADY SCM1000
Переделка микрофона Maono AU-A03T - установка однодюймового микрофонного капсюля.
Динамический микрофон Октава МД-66А. Переделка для работы с компьютерной звуковой картой.
Самодельный конденсаторный ламповый микрофон.
Конденсаторный микрофон по схеме "ШОК-Октава". Своими руками.
Ламповый микрофон Bruel & Kjaer Type 2613.
Самодельный электретный микрофон для компьютера.
Как просто подключить динамический микрофон к компьютеру.
Про фонокорректоры:
Экономичный фонокорректор с хорошим звуком на основе платы от ЭПУ "МЕЛОДИЯ-105-стерео".
Супер дешевый фонокорректор -где взять?
LYNX-04 супер качественный микросхемный фоно корректор. Своими руками.
Ламповый фонокорректор на 6ж4п +6н23п. Своими руками.
Ламповый корректор на лампах 6AU6+E88cc. Своими руками.
Про виниловые проигрыватели:
Виниловый проигрыватель Micro Seiki DD-8. Легендарный звук. Восстановление своими руками.
Виниловый проигрыватель на основе импортного ЭПУ. Своими руками.
Виниловый проигрыватель в стиле стимпанк на ПАРОВОМ приводе!!!
Про усилители:
Усилитель ДИНАМИТ на на базе чипа LT1210. Хороший звук -несложно своими руками.
Про ламповые усилители:
Двухтактный усилитель в корпусе Audio Note
Ламповые усилители. Обзор красивейших и просто интересных по оформелению усилителей. Часть 1.
Ламповые усилители. Обзор красивейших и просто интересных по оформелению усилителей. Часть 2.
Ламповые усилители в стиле стимпанк и просто ламповый стимпанк.
Мощный однотактный ламповый усилитель SE EF800+ EC 360. Своими руками.
Ламповый однотактный усилитель SE EF800+EL36 своими руками.
Ламповый усилитель по схеме А. Манакова - Лофтин-Уайт SE 6AC5GT +2A3. Своими руками.
Несложный усилитель с хорошим звуком - однотактный ламповый усилитель SE 6ж4п+6п43п.
Маленький однотактный усилитель SE 6н23п+6п43п
Ламповый усилитель высокого класса SE c3m+EL86. Своими руками.
Ламповый усилитель SE 6ж4п + 6п43п своими руками
Ламповый усилитель SE 6н8с + 6п6с (6ф6с) в ретро стиле.
Ламповый усилитель своими руками. Меняем шило на мыло - пробуем лампы 6п41с/6п31с/EL36/e235L
Однокаскадный одноламповый усилитель своими руками. Не всё так просто.
Свой первый ламповый усилитель SE 6н9с+6п13с. Простой старт.
Собрать свой первый ламповый усилитель за полчаса.
Мотаем выходной трансформатор для однотактного лампового усилителя.
А также посмотрите мои остальные статьи на моём канале если вам интересны статьи про ламповые микрофоны, 3D-принтеры, ЧПУ-станки на Ардуино, лазерные ЧПУ гравёры, про современные китайские МР3-модули, усилители для наушников.....