Amp nr.4; zelfbouw leerproject

[Thiez]

Tot op heden heb ik versterkertjes gebouwd met als basis een ax84, marshall en soldano, waar ik wat eigen modificaties in aangebracht heb. De basis beginselen van triode stage en eindtrap etc snap ik inmiddels (aan de hand van het boek van merlin Blencowe), maar er zijn ook nog een hoop dingen die ik in voorgaande bouwsels niet heb berekend of onderbouwd en gewoon ben uitgegaan van hoe de heren het destijds hebben gemaakt of blind ben uitgegaan van adviezen op forums.

Voor mijn nieuwe projectje wil ik gaan proberen om zelf een ampje te ontwerpen en maken from scratch, aan de hand van merlin's boek. Er zullen dus in dit topic veel berekeningen en waarschijnlijk ook vragen komen. Ik hoop dat het aan het eind een leerzaam topic is voor iedereen die wat dieper in wil gaan op het bouwen van een versterker. Het plan is dus om de versterker eerst op papier te ontwerpen, de juiste onderdelen te berekenen en selecteren en daarna pas te gaan bouwen.

Mijn idee:
- 30 a 40 watt
- 2x 5881 eindbuizen
- 2 'dezelfde' kanalen met eigen gain en EQ, per kanaal keuze uit clean/OD/Lead (dus je kunt zelf kiezen of je 2x clean wilt, clean/od, 2x lead, etc, etc)
- Footswitchbaar tussen de 2 kanalen
- Solid state FX loop

Alvast wel even een voetnoot, aangezien ik nog diverse hobby projectjes heb lopen zal dit een langlopend topic gaan worden. Verwacht dus niet dagelijks of wekelijks een update. Uiteraard probeer ik het wel genoeg in leven te houden om voortgang te kunnen blijven volgen.

[cluseau]

Nou, ik begin dan maar met je succes te wensen. Strak plan hoor!

Fijn ook dat je je plan begint met te wensen wat je wil gaan maken en eerst theoretisch gaat bepalen hoe het in elkaar steekt. Ik hoor vaak zeggen "ïk ben van plan", "binnenkort" en "hoe zou dat klinken" etc. Uiteindelijk komt er nooit wat van terecht en dan is het zonde van al het meedenken.

[wfolkers]

Mooi streven, ik ga hem zeker volgen..

Veel succes met je build..

[HSTR]

Nice!
Succes ermee!

[Buxtra]

Volgens mij was jij van de ultimate Marshall? Excuses alvast mocht sdit niet zo zijn. Hoe is het daar mee eigenlijk? Waarom dan deze bouwen? :)

Ik ga weer mee lezen, zet hem op!

[Thiez]

Volgens mij was jij van de ultimate Marshall? Excuses alvast mocht sdit niet zo zijn. Hoe is het daar mee eigenlijk? Waarom dan deze bouwen? :)

Ik ga weer mee lezen, zet hem op!

Dat ben ik inderdaad. De marshall werkt goed (heeft ook al podium en studio gezien inmiddels), net als mijn soldano bouw en mijn single ended ax84 bouw. Waarom deze bouwen? Laten we het hobby noemen haha. Leuk om mee bezig te zijn, bij elke bouw leer je weer nieuwe dingen. En dit wordt mijn eerste eigen ontwerpje, dus weer een nieuwe uitdaging, benieuwd of ik ook dit tot een goed einde kan brengen ;-)

[HSTR]

Goed topic, die van die ultieme Marshall.
Ik ben precies ook zo begonnen met schema's op elkaar leggen bij een nieuw te bouwen amp.


Dat ben ik inderdaad. De marshall werkt goed (heeft ook al podium en studio gezien inmiddels), net als mijn soldano bouw en mijn single ended ax84 bouw. Waarom deze bouwen? Laten we het hobby noemen haha. Leuk om mee bezig te zijn, bij elke bouw leer je weer nieuwe dingen. En dit wordt mijn eerste eigen ontwerpje, dus weer een nieuwe uitdaging, benieuwd of ik ook dit tot een goed einde kan brengen ;-)

[Thiez]

Ok, we zijn los.... ik ben begonnen met het selecteren van de transformatoren. Aangezien ik 30 a 40w output in gedachte had en 5881 buizen wil gebruiken, kan ik beginnen met het selecteren van de juiste transformatoren.

Na te hebben gekeken wat goed voorhanden is, kom je vrij snel uit bij hammond trafo's. Na een kijkje bij hun output reeks kom je voor 40w op een 6600ohm primaire weerstand. Beginnen we hier eens mee te rekenen en kijken waar we uitkomen.

Berekenen van de maximale B+:
Z = Va^2 / Pa
Va = (Z*Pa)^0.5
Va = (6600*23w)^0.5 = 390V

Voor het tekenen van de class B loadline gebruik je 1/4 Za-a (in mijn geval 1,65k). Dit heb ik gedaan door middel van de groene lijn in onderstaande afbeelding. I=U/R=390/1.65=236mA.

Om hieruit het uitgangvermogen uit te rekenen wordt de formule P = (HT-Vmin) * Ipeak / 2 gebruikt.

HT= 390V
Vmin= 97v (kunnen we aflezen uit de grafiek bij een Ug van 0v)
Ipeak= 175mA (wederom af te lezen uit de grafiek bij Ug van 0v)

P = (HT-Vmin) * Ipeak / 2 = (390v-97v) * 0.175 / 2 = 25,6watt

Dit vermogen valt dus wat tegen met wat ik in gedachten had... Om uit de buizen meer vermogen te halen, moet het punt van de loadlijn meer richting de knie van de Ug lijnen komen (het meest efficiente bedrijfspunt van de buizen).

Na wat speurwerk een uitgangstrafo kunnen vinden die gebruikt wordt in de JTM45 met een primaire impedantie van 8K.

Wanneer ik bovenstaande nogmaals uitvoer voor deze output transformator:

Berekenen van de maximale B+:
Z = Va^2 / Pa
Va = (Z*Pa)^0.5
Va = (8000*23w)^0.5 = 429V voor het gemak even 420V

Loadlijn in blauw getekend.

I=U/R=420/2=210mA.

P = (HT-Vmin) * Ipeak / 2 gebruikt.

HT= 420V
Vmin= 74v (kunnen we aflezen uit de grafiek bij een Ug van 0v)
Ipeak= 170mA (wederom af te lezen uit de grafiek bij Ug van 0v)

P = (HT-Vmin) * Ipeak / 2 = (420v-74v) * 0.170 / 2 = 29,4watt

Komt dus iets hoger uit. Output transformator met hogere primaire impedantie kon ik zo snel niet vinden, dus met 2x5881 kan ik niet eenvoudig hoger komen dan 30watt volgens mij. Het zal dus toch de keuze worden om naar 6L6GC over te stappen of om mijn gewenste uitgangsvermogen te verlagen.

https://myalbum.com/photo/gi36qPiMW3Ok/1k0.jpg

[nico verduin]

Thijs
Je gaat uit van een UG2 van 250V. Die zal eerder richting de 370-380V gaan. Dus zou je de grafiek eerst moeten extrapoleren. Ik vind het altijd wel jammer dat die leveranciers geen grafieken leveren met een hogere UG2. Dan komen jouw curves ook gelijk hoger. Dit heeft wel invloed op de ideale impedantie.

[Thiez]

Ah tuurlijk... helemaal over het hoofd gezien. Daarvoor is de linker grafiek. Mag ik er vanuit gaan dat de gridcurves hetzelfde blijven, enkel hoger op de Ia as komen te liggen of is er een methode om de curves opnieuw te berekenen?
De linker grafiek geeft ook niet echt een specifiek punt op de Ua as van de rechter grafiek namelijk. Met wat voor Ua is de linker grafiek opgesteld?

Edit: de grafiek van de 6L6gc is wel uitgelegd op 400v Ug2. Is deze aan te houden voor het selecteren van de transformatoren? Wel als maximum wattage 23w ipv 30w aanhouden.

[nico verduin]

Je hoeft niet helemaal onder die curve te blijven van de dissipatie. Als je er even overheen gaat is er nog niets aan de hand. Je zou eens een vergelijking kunnen doen van een London Citty. Die dingen draaien op 460V. Dus de UG2 iets van 440-450V.
Daarnaast zal voor een groot deel van de tijd power uit beide buizen komen. De ene helft mogelijk vol terwijl de andere nog niet afgeknepen is.
Dus het uitgangsvermogen gaat al snel richting de 45W. Zoals de meeste 2 x 6L6 of 2 x 5881 trappen.

Als je die grafieken bekijkt zie je al dat dit met de hand getekende grafieken zijn. Mogelijk zelfs handmatig gemeten. Het is allemaal benaderen en geen exacte wetenschap. Ik zou in zelf ervoor zorgen dat de loadlijn net voorbij de knik is.

[Thiez]

Nico, wat bedoel je met net voorbij de knik? Op het horizontale deel zeg maar?
Blencow geeft aan dat dit voor hifi toepassing veel gebruikt wordt. Gitaar amps veelal in de knik of net op het verticale snijd. Waar heeft dit mee te maken?

Edit; net even zitten lezen. Stijler geeft meer harmonic distortion en bij hogere grids de lijnen dichter op elkaar. Triode achtige operation terwijl onder de knie hij bij 1v bias al afknijpt waardoor saturation optreed. Altijd wel moeilijk om dit om te zetten naar hoe het klinkt. Zijn hier voorbeelden van de geven? Om een beetje idee te krijgen wat het met je sound doet?

[nico verduin]

Ik heb ooit eens een meeting gedaan met een veel hogere loadlijn. Door inductie steeg de anode spanning to 1.4kV met een hoog impedantie trafo. Het komt er eigenlijk op neer dat als je teveel rechts gaat zitten van de 0V curve je inductie spanning genereert. En dat is niet goed voor uitgangstrafo's (interne vonken). Dat is ook de reden dat het beter is de uitgang kort te sluiten dan hem open te laten (zonder speaker).
Het vermogen dat in de trafo gaat is uiteindelijk de driehoek tussen de spanningsval en de maximale stroom / 2 per buis.

[Thiez]

Ik had in de openingspost al gewaarschuwd dat dit een lang lopend topic zou gaan worden, maar het loopt nog wat langzamer dan gepland... Zoals gezegd, hobby projectjes maar ook nog wat klussen in en om het huis die moeten gebeuren.... afijn, iedereen kent het wel denk ik haha. Maar gaat vervolgt worden!

[Thiez]

Het is weer even geleden. Maar gisteren avond weer even wat tijd gehad om dit er nog eens bij te pakken. Een nieuwe poging wat betreft de berekening zoals op de vorige pagina. Nu met hopelijk wel de juiste tabel. Ik had bij tung sol een tabel kunnen vinden waar de 0V curves getekend stonden voor diverse Ug2 spanningen.

Ik begon met een berekening uitgaande van een OT van 6600 ohm. Al snel bleek dat je hier met je wattage een stuk lager uitkomt (als je er vanuit gaat dat je onder de 26w curve blijft. Waar ik gemakshalve nog even van uit ga).
Dus op zoek naar een OT met een lagere impedantie. Twee keuzes, een 5000 ohm 50w en een 4250 ohm 40w.

Beide opties berekend en hieronder in de tabel uitgezet. Met de benaderingsmethode van het uitgangsvermogen kom ik op:
350V HT --> 33W voor de 5000 ohm (met voltage nog iets opschroeven naar 360V zal dit op 36w uitkomen).
320V HT --> 26w voor de 4250 ohm (met voltage nog iets opschroeven naar 330V zal dit op 30w uitkomen).

Klopt dit uitgangspunt zoals nu bekeken? En wat is dan in dit opzicht de beter keuze en vooral waarom? De 5000 ohm komt net onder de knik in de 0V curve te liggen, waar de 4250 ohm net boven de knik ligt.

https://myalbum.com/photo/LKnc899QHpfu/1k0.jpg

[tmms]

Als de instelling afwijkt van 'optimaal voor max. vermogen' was er toch ook iets met hogere frequenties? Staat me heel vaag iets van bij, maar het zou evengoed onzin kunnen zijn.
Interessant overigens.

[Thiez]

Ik las ook al iets over 2e en 3e harmonischen. Maar dan moet ik de loadline weer tekenen in de grafiek waar de gridcurves in staan. Dan kun je schijnbaar het verschil zien tussen afstand van de gridcurves onder- en bovenaan je loadline.
Dit grafiekje geeft enkel de curves bij een 0V grid voor diverse Ug2 spanningen.

[Thiez]

Inmiddels ook in de 5881 datasheet dit grafiekje gevonden. De spanningen kloppen niet helemaal natuurlijk, maar even zonder naar de waarde te kijken.... Klopt het als ik het volgende zeg;

Als de loadline in de knie ligt, zit hij op maximaal uitgangsvermogen. Op dit punt heb je een minimaal aantal 2e harmonischen. Wanneer ik de primaire impedantie van de uitgangstrafo verhoog, schuift de loadlijn onder de knie (ervan uitgaande dat we de spanning gelijk houden) en schuift de denkbeeldige lijn in bovenstaande grafiek naar rechts. Hierdoor krijg je weer iets meer 2e harmonischen maar een stuk meer 3e harmonischen. Verlaag ik de primaire impedantie, komt de loadlijn boven de knie te liggen, en schuift de denkbeeldige lijn naar links. Hierdoor krijg je meer 2e harmonischen maar minder 3e harmonischen.

2e harmonischen zorgen voor "body en vollere sound (octaven)", 3e harmonischen zorgen voor "definitie en diepte". Klopt het dan dat ik de conclusie kan trekken dan dat in de knie een strakke maar mogelijk wat steriele sound ligt. Onder de knie meer body maar ook definitie van 3e harmonischen. En boven de knie een meer vollere / warmere sound? Sound is natuurlijk moeilijk uit te drukken in woorden, en het zal wellicht ook geen werelden van verschil geven, maar puur even ter illustratie.

https://myalbum.com/photo/gbbfHX29yCfx/1k0.jpg

[tmms]

...... 2e harmonischen zorgen voor "body en vollere sound (octaven)", 3e harmonischen zorgen voor "definitie en diepte". Klopt het dan dat ik de conclusie kan trekken dan dat in de knie een strakke maar mogelijk wat steriele sound ligt. Onder de knie meer body maar ook definitie van 3e harmonischen. En boven de knie een meer vollere / warmere sound? Sound is natuurlijk moeilijk uit te drukken in woorden, en het zal wellicht ook geen werelden van verschil geven, maar puur even ter illustratie.

https://myalbum.com/photo/gbbfHX29yCfx/1k0.jpg


Ik dacht altijd dat oneven harmonischen niet prettig klonken, definitie en diepte klinkt een stuk positiever, dat is zeker. De vervorming van de 4e harmonische blijft laag valt me op, heeft denk ik invloed op de 2e harmonische op één of andere manier.
Waarom associeer je boven de knie met warmere sound? Effect van de 2e harmonische neemt weer toe en de 3e heeft de overhand. Benieuwd naar het verschil in sound tussen 4200-5000 ohm en 2000-2300 ohm, waar de invloed van 3e harmonischen veel lager is.
In een balans trap, wat gebeurt er dan eigenlijk met die vervormingen:???:

[Thiez]

Te veel 3e harmonischen wordt schel en krasserig. Even op youtube kijken, heb je wat filmpjes die laten zien hoe je 2e en 3e harmonischen gebruikt in mixen maar geeft ook een beeld wat het met de sound doet.

Boven de knie in de eerste grafiek bedoelde ik. Dat is dus links in de tweede grafiek. Dus weinig 3e harm veel 2e harm. Is warme volle sound.

Maar goed, geen idee hoe veel invloed dit heeft op sound, of het hoorbaar is enzo. Ik hoop op input van een ervaringsdeskundige zoals frans of nico ofzo.

[Thiez]

Misschien in voorgaande al te ver in detail willen gaan. Eerst nog even terug naar de hoofdlijnen. Wanneer ik een calculator gebruik op internet en ik vul daar wat bestaande amps in. Zie je regelmatig dat deze amps ver door de curve gaan van max dissipatie.

Even twee voorbeelden. Een 50w soldano slo en een 50 watt jcm800. Is dit wat je bedoelde nico, dat het best oke is als een loadlijn even over de curve gaat. Waarschijnlijk gebeurd het in de praktijk uberhaupt niet heel snel dat een grid 0V bereikt? Aangezien bij de meeste amps je de mastervolume nooit helemaal open draaid.

Soldano
https://myalbum.com/photo/cCe3E85HZVfv/1k0.jpg

Marshall
https://myalbum.com/photo/P97w6CX3v7fB/1k0.jpg

[fredjuh]

Hee Thies, leuk topic! Mijn ervaring is dat het afstemmen van je loadlijn op max clean vermogen het beste werkt. Dat geeft de beste definitie en 'punch' zeg maar. Hoe een impedantie mismatch klinkt kun je makkelijk testen als je een 8 ohm cab hebt en een amp met uitgangen voor 4, 8, en 16 Ohm. Eerlijk gezegd is het verschil niet heel groot. Als ik het me goed herinner klinkt een amp met een te lage Z_load gewoon wat zachter. Met een te hoge Z_load wordt het geluid wat doffer en heb je minder headroom. De reden dat je geluid dan doffer wordt is omdat je eindtrap een grotere inductie van je speaker 'ziet' en er voor de hoge tonen dus minder stroom zal lopen. Bedenk je wel dat een speaker geen weerstand is, dus die loadlijn geldt maar voor 1 frequentie. Als je een frequentiespectrum aanbied zal de werkelijke loadlijn allekanten op dansen, in ellips-vormen. Til er niet te zwaar aan, doe gewoon wat goed klinkt en wat voldoende clean headroom geeft.

Eerlijk gezegd is de makkelijkste manier om een echt goede eindtrap te specificeren volgens mij heel simpel. Namelijk als volgt. Neem een eindtrap die gewoon goed klinkt. Laat hem op ongeveer 70% van de originele spanning draaien en klaar ben je. Checken of de loadlijn een beetje oke is is altijd leerzaam natuurlijk. Bedenk wel dat je Ug2 bij belasting inzakt. Dat verandert je curves.

De reden dat ik de eindtrap liever op een wat lagere spanning laat draaien is tweeledig. Ten eerste vermindert het de slijtage van de amp en buizen drastisch. Ten tweede vind ik het gewoon echt mooier klinken.

Als laatste vind ik, meer choke, meer beter!! Een choke op je G2's is echt verplicht vind ik. Als je de hele amp door een choke kunt voeden vind ik dat ideaal. Mooiste is 2 chokes achter elkaar. Éen voor de gehele voeding, en dan nog een voor de schermroosters.

[Thiez]

Bedankt voor je reactie!

Ik hoop in dit topic echt alles stap voor stap door te pluizen en te berekenen of beredeneren. Vandaar de berg vraagtekens die in dit topic boven komen drijven.

Choke moet ik me nog eens in verdiepen. Dat is de volgende stap denk ik als de eindtrap bepaald is. De voeding en filtering.

[guitarnijboer]

Als ik een praktische tip mag geven:
Omdat ik niet aanneem dat je trafo's gaat laten wikkelen volgens eigen specificaties, en de variatie in het aanbod van bijvoorbeeld uitgangstransformatoren voor een 2 x 6l6 /5881 balans trap beperkt is, lijkt het mij handiger om te beginnen met het kiezen van je ijzer en daaromheen een versterker te ontwerpen. Als je gaat kijken dan zul je zien dat de impedantieverhouding van alle beschikbare merken en uitvoeringen vrijwel gelijk is voor een gegeven eindbuis en het aantal eindbuizen dat je gebruikt. Zeker in gitaarversterkerland. De dikte / zwaarte en kwaliteit van het blikpakket maakt binnen de verschillende opties nog het meest verschil in geluid en ook of de trafo een zgn 'paperwound' of plastic bobbin heeft.

Kijken naar de harmonische vervorming van een single end klasse A ingestelde buis heeft minder relevantie als je een balans eindtrap maakt. Je kunt de vervorming van de eindtrap dan veel meer beinvloeden door de tegenkoppeling en instelling van de fasedraaier. Een potmeter op de anodeweerstanden van de fasedraaier zoals bijvoorbeeld bij Ampeg en Dumble versterkers geeft je hierbij controle over variabelen die van te voren niet te berekenen zijn. (De daadwerkelijke prestaties en matching van je eindbuizen en fasedraaier en tollerantie van andere componenten)
Geloof het of niet: zowel bij Ampeg als Dumble versterkers is het juist de bedoeling zo min mogelijk vervorming in een balans eindtrap te hebben voor het beste geluid en een zingende toon.

[Thiez]

Gert, bedankt voor je reactie en de tip. Echter is dus keuze aan trafo's die ik momenteel ben tegen gekomen nog best divers. 4K, 4K2, 5K, 6K6. Allemaal toe te passen op 2x5881/6L6 volgens de website. Ze kunnen ook allemaal werken volgens mij, maar het idee achter deze bouw is juist om het onderbouwde keuzes te maken. Waarom je dus wellicht voor een 6K6 zou kiezen i.p.v. een 4K2?

[guitarnijboer]

Je zou hier kunnen kijken http://www.one-electron.com/Archives/RCA/RCA-AppNotes/RCA-AppNotes.html In de 'application notes' voor de 6l6 wordt veel uitgelegd.

[Thiez]

Je zou hier kunnen kijken http://www.one-electron.com/Archives/RCA/RCA-AppNotes/RCA-AppNotes.html In de 'application notes' voor de 6l6 wordt veel uitgelegd.

Dat is een bron aan informatie! Dankje, gaan we eens wat rondsnuffelen.

[Thiez]

3,5 jaar geleden alweer.... wat vliegt de tijd... inmiddels is de kleine alweer ruim 2 jaar en krijgen we weer iets meer hobbytijd.

Op de achtergrond heb ik af en savonds nog wel even pen en papier gepakt om wat te rekenen aan de output stage. Twee 5881 buizen. Ik ben voor nu uitgekomen op een eindtrafo die gebruikt wordt in de orange rocker 30. 35Watt hammond trafo met een impedantie van 6600ohm. Wanneer ik deze combineer met een B+ van 360/370V kom ik op een maximaal wattage van 30/32W.

Amperage van de eindbuizen zal maximaal 23w/360v * 2 = 128mA anode stroom.
Screen current geeft de datasheet typical 11mA
En even uitgaande van 4 preamp buisjes, 8mA

Geeft een secundair voltage van 370v en 150mA.

Het is mij nog niet precies duidelijk hoe ik reken aan een transformator. Er wordt meestal een voltage gegeven bij een bepaalde stroom.
Zo kom ik bijvoorbeeld met een full wave CT rectifier (0.45*pri voltage) aan een trafo van 400-0-400v @ 155mA https://www.tube-town.net/ttstore/en/hammond-375x.html

Klopt mijn beredenering? Gevoelsmatig lijkt me het een stevige trafo voor een 30w ampje?

Kan iemand mij uitleggen hoe de voltage/stroom werkt in een trafo en hoe je dit berekend? Ik begrijp dat een winding een bepaalde weerstand heeft. Dus bijvoorbeeld bovenstaande trafo geeft 400V-0-400V wanneer ik 155mA trek. Stel dat ik meer stroom ga vragen van die trafo, dan gaat de spanning inzakken verwacht ik. Maar hoe reken je hieraan hoe ver deze in zal zakken?
Is het bijvoorbeeld mogelijk als je een 420-0-420V @ 120mA (even een verzonnen gegeven) trafo hebt, en ik ga hier 155mA van vragen dat ik ook op die bovenstaande 400-0-400v uitkomt?

Kortom ik heb wat hulp nodig met het selecteren van een juiste voedingstrafo, en hoe ik dit aanvlieg.

[tmms]

Voedingstrafo belasting = reactantie, bestaat niet = tilt:D
Is de OT niet wat krap bemeten, zit met een frame van minstens 1,5x max uitgangsvermogen.

[Thiez]

Voedingstrafo belasting = reactantie, bestaat niet = tilt:D
Is de OT niet wat krap bemeten, zit met een frame van minstens 1,5x max uitgangsvermogen.

Ja, ik was er al bang voor dat dat complexere materie ging worden. Maar wellicht dat iemand er een 'vuistregel' ofzo voor heeft.

De OT verwacht ik dat 35w niet het maximaal vermogen is. Ik denk dat het hetzelfde zal zijn als bij hun huismerk (https://media.tubetown.net/info/datenblaetter/transformatoren/tt-otTWE.pdf) deze is 35W (max 50W).
Of zou het dan alsnog te kritisch bemeten zijn?

[tmms]

Heb een 4200 primaire impedantie OT met een 50-60W kern in m'n AC30 (aanbevolen voor standaard Bass Man's). Leuk leek me de een beetje asymmetrische wikkeling, heb gehoord dat dat 2e harmonischen in de hand werkt.
Voor een EL84 versterker is een zwaardere kern misschien eerder overdreven dan in een 6L6 of 5881 versterker. Tenminste volgens het adagium dat een zwaardere kern de laagweergave strakker maakt.

[cluseau]

Kan iemand mij uitleggen hoe de voltage/stroom werkt in een trafo en hoe je dit berekend?

Hier een beetje simpele manier.

Om een beetje te voorspellen wat een trafo doet heb je wat meetgegevens nodig. Een voedingsbron heeft een open klemspanning Ek met in serie zijn inwendige weerstand Ri. Ri bestaat uit de som van alle verliezen in de trafo. Kun je uren over doorlullen maar voor ons is een eenvoedige bepaling voldoende. Om te beginnen meet de eerst Ek, dit doe je gewoon met de multimeter welke een te verwaarlozen belasting heeft tov de Ri. Stel je meet een Ek van 400V~. Sluit je nu een Rb van bv 10k aan. De stroom kun je uitrekenen als je de spanning meet over Rb. Meet weer de spanning van de wikkeling. Stel dat je nu 398 meet. Dan is
Ri = (Ek-Ub)xRb/Ub

[Thiez]

Frans, bedankt voor je reactie. Stel dat je de trafo nog niet hebt en het enkel moet doen met de gegevens uit de datasheet.

https://www.hammfg.com/files/parts/pdf/375X.pdf

Bijvoorbeeld in de datasheet van de 375x staat onbelast 855,1V. Belast op 155mA geven ze 800V. Mag je dan concluderen dat de Ri = 55.1v / 155mA = 355ohm? En dat ze de trafo belast hebben met een Rb = 800v / 155mA = 5.16kohm? Of klopt deze gedachte niet?

Maar als je hem nu zou belasten met 10K, dan gaat je spanning inzakken, daardoor heb je 2 onbekenden. Je weet niet wat dan je Ub gaat zijn en kunt dus ook je stroom niet uitrekenen. Dus weet je niet wat de trafo gaat doen als je hem zwaarder belast dan in de datasheet.

Conclusie dat je het beste een trafo kan zoeken waar de belaste data in de datasheet overeenkomt met de verwachtte belasting van mijn amp?
En klopt mijn beredenering van eerder genoemde post dat ik uit kom op een 375x voor een 30w ampje? Gevoelsmatig vind ik het een vrij zware trafo maar zo een laag wattage amp, maar dat is puur gebaseerd op onderbuik gevoel. Volgens mijn beredenering kom ik wel uit op deze trafo.

[cluseau]

Frans, bedankt voor je reactie. Stel dat je de trafo nog niet hebt en het enkel moet doen met de gegevens uit de datasheet.

https://www.hammfg.com/files/parts/pdf/375X.pdf

Bijvoorbeeld in de datasheet van de 375x staat onbelast 855,1V. Belast op 155mA geven ze 800V. Mag je dan concluderen dat de Ri = 55.1v / 155mA = 355ohm? En dat ze de trafo belast hebben met een Rb = 800v / 155mA = 5.16kohm? Of klopt deze gedachte niet?
Helemaal goed



Maar als je hem nu zou belasten met 10K, dan gaat je spanning inzakken, daardoor heb je 2 onbekenden.
Deze kan ik even niet volgen, Als je Ri weet kun je de rest achterhalen je weet immers ook wat de open klemspanning (Ek) is.



Conclusie dat je het beste een trafo kan zoeken waar de belaste data in de datasheet overeenkomt met de verwachtte belasting van mijn amp?
Dat is een ding wat zeker is. Een (te)zware trafo is meer doekoe, te lichte trafo is overbelasting en gebrekkige output.




En klopt mijn beredenering van eerder genoemde post dat ik uit kom op een 375x voor een 30w ampje? Gevoelsmatig vind ik het een vrij zware trafo maar zo een laag wattage amp, maar dat is puur gebaseerd op onderbuik gevoel. Volgens mijn beredenering kom ik wel uit op deze trafo.
Hiervoor heb je ook de berekening van de andere wikkelingen nodig. Voor elke wikkeling moet je voldoen aan het vermogen. Je moet dus weten wat de hoogspanning moet leveren maar ook de gloeidraadwikkeling moet zijn vermogen kunnen leveren. Ik zou ook liever iets overbemeten dan op het randje.

[Thiez]

Deze kan ik even niet volgen, Als je Ri weet kun je de rest achterhalen je weet immers ook wat de open klemspanning (Ek) is.

Je hebt idd de open klem spanning, die is 855,1V. Je kunt dan voor de benadering het verschil in stroom tussen Ek en Ub verwaarlozen? 855,1v / 10K = 85mA. 85mA * 355ohm = 30.35v dus Ub zal ongeveer rond de 825V zijn?
825v / 10K = 82,5mA. 82,5mA * 355ohm = 29.3v dus zou je op 824v uitkomen. Dat is inderdaad dan verwaarloosbaar voor een benadering.

[cluseau]

Vergeet niet dat het gaat om de warmteontwikkeling IN de trafo. Bij de gegeven waarden is dat 8.5W. Dit kun je ook bepalen voor de 6.3. De vermogens bij elkaar is de totale waarmteontwikkeling.

Nou begrijp ik jou punt wel, wat voor trafo heb je nodig voor een 30W amp. De 6.3 wikkeling is al snel uit te rekenen met de datasheets. Als je weet hoeveel anode stroom je buizen trekken is het toch een kwestie van optellen of mis ik wat in je vraag?

[Thiez]

Vergeet niet dat het gaat om de warmteontwikkeling IN de trafo. Bij de gegeven waarden is dat 8.5W. Dit kun je ook bepalen voor de 6.3. De vermogens bij elkaar is de totale waarmteontwikkeling.

Nou begrijp ik jou punt wel, wat voor trafo heb je nodig voor een 30W amp. De 6.3 wikkeling is al snel uit te rekenen met de datasheets. Als je weet hoeveel anode stroom je buizen trekken is het toch een kwestie van optellen of mis ik wat in je vraag?

De anode stroom had ik berekend in onderstaande post. En gevoelsmatig vond ik die 375x een wat stevige trafo voor een 30w ampje.



Amperage van de eindbuizen zal maximaal 23w/360v * 2 = 128mA anode stroom.
Screen current geeft de datasheet typical 11mA
En even uitgaande van 4 preamp buisjes, 8mA

Geeft een secundair voltage van 370v en 150mA.

Zo kom ik bijvoorbeeld met een full wave CT rectifier (0.45*pri voltage) aan een trafo van 400-0-400v @ 155mA, geeft secundair ongeveer 360v en 155mAhttps://www.tube-town.net/ttstore/en/hammond-375x.html

Klopt mijn beredenering? Gevoelsmatig lijkt me het een stevige trafo voor een 30w ampje?


De gloeispanning is 2x5881 (1,8A) en 4xECC83 (1,2A) totaal 3A, dus dat zou ook voldoende zijn bij bovenstaande trafo.

Ik verwacht dat mijn onderbuik gevoel een beetje gebaseerd is op de prijs. Voor dezelfde prijs koop je een voedingstrafo voor een 100w of meer watt amp. Ik denk dat ik had verwacht dat met een 30w amp je ook naar een lichtere en dus goedkopere voedingstrafo had kunnen gaan. Maar ik kom nu voor een 30w ampje nog steeds op bijna de hoogste voltages uit de hammond 300 serie. Ik heb er ook net een duurdere tussenuit weten te zoeken. Ik verwacht dat de prijs bij hammond ook te maken heeft met de afname.
De 378x kan meer vermogen leveren (400-0-400 230mA) leveren en de overige dingen zijn hetzelfde als de 375x maar hij is 30 euro goedkoper.

Ik zat ook even te kijken naar gelijkrichters op de site van hammond. De standaard in veel buizenamps is nog steeds de full wave CT gelijkrichter.
Vdc = 0.45 * VAC
Idc = 1 * Iac
https://www.hammfg.com/files/pages/electronics/transformers/rectifier/full-wave-capacitor-input-load.jpg

Wanneer je een full wave bridge rectifier zou gebruiken, welke de wisselspanning efficiënter omzet naar gelijkspanning heb je:
Vdc = 0.9 * VAC
Idc = 0.62 * Iac
https://www.hammfg.com/files/pages/electronics/transformers/rectifier/full-wave-bridge-capacitor-input-load.jpg

Bovenstaande in acht nemend zou ik voor mijnzelfde voeding een 205-0-205 of 0-410v @240mA kunnen toepassen. Dit enkel even voor mij ter illustratie, want deze trafo kan ik niet vinden. Maar wat is de reden dat je dit soort toepassingen nog niet veel ziet in buizenbakkies? Is dat gewoon vasthouden aan verleden of zijn er nadelen om een bruggelijkrichter te gebruiken?

Sorry voor de vele vragen hoor Frans, en grote dank dat je wilt assisteren hierin. Mede om dit soort vragen vind ik het interessant om eens gewoon helemaal vanaf 0 te beginnen met een ontwerp. Dan leer je ook wat van de achterliggende theorie ipv een jcm800 circuit te pakken met bijbehorende voeding en dan de preamp gaan verbouwen.

[cluseau]

Bovenstaande in acht nemend zou ik voor mijnzelfde voeding een 205-0-205 of 0-410v @240mA kunnen toepassen. Dit enkel even voor mij ter illustratie, want deze trafo kan ik niet vinden. Maar wat is de reden dat je dit soort toepassingen nog niet veel ziet in buizenbakkies? Is dat gewoon vasthouden aan verleden of zijn er nadelen om een bruggelijkrichter te gebruiken?


Ik denk toch een paar knikjes in je redenering te zien. Om te beginnen is de uitgangsspanning van een 400-0-400 trafo 400√2=565V= en geen 360.

Zo kom ik bijvoorbeeld met een full wave CT rectifier (0.45*pri voltage) .......


De wikkeling met centertap is gemaakt voor de tijd dat we alleen nog buisgelijkrichters hadden. De twee diodes die daar in zitten maken daar een mooie (100Hz) full wave van. Met de komst van de SS gelijkrichters is dat niet meer nodig maar omdat de oude buizentechniek nog steeds wordt toegepast vind je ook de bijbehorende trafos met centertap.

Met een trucje is het heel eenvoudig om je gelijkrichtbuis toch full wave te gebruiken op een enkele wikkeling dus staar je niet blind op een trafo met centertap.

Er gebeurd iets vreemds als je gaat rekenen aan een SS gelijkrichter. Stel een buis heeft een bepaald spanningsverlies waaruit je zn inwendige weerstand kan berekenen. Naarmate de stroom groter wordt zal dat ook voor het spanningsverlies gelden wat wel tot 100V= kan oplopen. Doe je hetzelfde bij een SS gelijkrichter zal je zien dat het verlies bij een lage stroom zeer klein is tov de buis, nl een paar tienden. Daaruit zou je zijn inwendige weerstand kunnen berekenen maar zou je de strooom vertienvoudigen kom je nagenoeg op hetzelfde spanningsverlies uit. Maw de inwendige weerstand lijkt af te nemen met het toenemen van de stroom, rara.

[Thiez]

Ik denk toch een paar knikjes in je redenering te zien. Om te beginnen is de uitgangsspanning van een 400-0-400 trafo 400√2=565V= en geen 360.


Ah ja je rekent met de peak waarde van de sinus. Ik had de term 'average' niet juist geïnterpreteerd.

√2*VAC-CT (of 0.5*√2*VAC) voor een bruggelijkrichter en √2*VAC voor een full wave rectifier.

Dan zou ik op een 250-0-250V trafo uitkomen. Dat is gevoelsmatig een stuk logischer voor een 30w ampje kijkende naar de opties in trafo's en de prijs van de trafo.
Met 250-0-250V kom ik uit op 352VDC, wat met de OT van 6600CT en 2x5881 uit zou komen op 29W.




De wikkeling met centertap is gemaakt voor de tijd dat we alleen nog buisgelijkrichters hadden. De twee diodes die daar in zitten maken daar een mooie (100Hz) full wave van. Met de komst van de SS gelijkrichters is dat niet meer nodig maar omdat de oude buizentechniek nog steeds wordt toegepast vind je ook de bijbehorende trafos met centertap.

Met een trucje is het heel eenvoudig om je gelijkrichtbuis toch full wave te gebruiken op een enkele wikkeling dus staar je niet blind op een trafo met centertap.


De spanningsval in een buis gelijkrichter heb ik inderdaad wel eens gemerkt. Ooit eens een 3rd power ampje gehad waar je kon switchen tussen buisgelijkrichter of SS gelijkrichter.

[cluseau]

Ah ja je rekent met de peak waarde van de sinus. Ik had de term 'average' niet juist geïnterpreteerd.
De opgegeven waarde van een wisselspanning is de effectieve variant. Deze heeft natuurlijk een hogere piekwaarde. De elco zal zich vullen tot die piekwaarde. Na de piek loopt hij langzaam leeg tot de volgende piek hem bij komt vullen, vandaar dat je daar een zaagtand meet

Ga lekker iets hoger zitten. Je hebt dan meer ruimte om te experimenteren.



De spanningsval in een buis gelijkrichter heb ik inderdaad wel eens gemerkt. Ooit eens een 3rd power ampje gehad waar je kon switchen tussen buisgelijkrichter of SS gelijkrichter.

Is heel simpel te doen hoor, er staat hier ergens nog een schema wat ik voor tabularasa had beschreven.

[Thiez]

De opgegeven waarde van een wisselspanning is de effectieve variant. Deze heeft natuurlijk een hogere piekwaarde. De elco zal zich vullen tot die piekwaarde. Na de piek loopt hij langzaam leeg tot de volgende piek hem bij komt vullen, vandaar dat je daar een zaagtand meet

Ga lekker iets hoger zitten. Je hebt dan meer ruimte om te experimenteren.


Ja precies, die zaagtand is de veelbesproken 'ripple'. Elke top van de zaagtand is een top van de sinus die de elco vult. Daarna ontlaad hij langzaam tot de volgende golf van de sinus. En daarom heb je met een full wave gelijkrichter ook minder ripple, omdat je elco 2 keer zo vaak bijgevuld wordt.
In principe hoe hoger de cap waarde hoe kleiner de ripple, mits je voeding de stroom kan leveren om hem bij te vullen?

[cluseau]

In principe hoe hoger de cap waarde hoe kleiner de ripple, mits je voeding de stroom kan leveren om hem bij te vullen?

Ook daar zit weer een maar aan. Een vette elco heeft natuurlijk een vette laadstroom nodig maar dat is alleen het geval bij de eerst cyclus. Omdat zijn capaciteit hoger is zal hij ook minder diep ontladen maw je rimpel wordt kleiner. Bovendien is er alle tijd om tijdens de start de elco te vullen wat de buizen zijn er immers nog niet. Zou je een buisgelijkrichter hebben dan gaat het vullen ook heel geleidelijk, het tempo gaat gelijk op met het warm worden.