Jak stworzyć duże cewki indukcyjne (1H) do użytku audio?

14

Buduję wzmacniacz lampowy i postanowiłem dodać do niego 5-kanałowy korektor. Historycznie wszystkie stosowane we wzmacniaczach gitarowych były pasywnymi systemami filtrów typu RLC, z dużymi indukcyjnościami 0,5 - 2H dla kanału 80Hz.

Wiem, że teraz byłoby mniej aktywnego korzystania ze stylu aktywnego wzmacniacza operacyjnego, ale robię to jako hobby i chcę spróbować zrobić pasywny. Byłem nieco zaskoczony, gdy odkryłem, że Digikey nie ma żadnych małych cewek indukcyjnych powyżej ~ 100mH. Sądzę, że dzieje się tak, ponieważ nikt nie używa ich już do niewielkich zastosowań prądowych wraz z pojawieniem się DSP lub aktywnych filtrów opartych na kondensatorach.

Wszelkie porady dotyczące tworzenia dużych cewek indukcyjnych 1H o prądzie <1mA, które nie wymagają nawijania 300 zwojów przez torroid 1 "?

Czy może ktoś wie, jak zostały wykonane historycznie, naprawdę cienki drut, zgaduję przy wielu zwojach?

img

Szalony Kapelusznik
źródło
Mam wiele tych starych cewek, które zwęszyłem jako dziecko. Są bardzo podobne do tych, które opisuje Tim. Zasadniczo zbudowany jak transformator, ale z ułożonymi cieńszymi blachami stalowymi. Ciężki. Niektóre mam około kilograma. Mam też te, które służą do dopasowania impedancji płyty do impedancji głośników do napędzania głośników. Także ciężki, choć zwykle około pół kilograma. Podarowałem pudełka (i mówię tu o pudełkach 4 × 4 × 3 ') lamp próżniowych, które również zebrałem w niektórych klubach radiowych - około 15 lat temu. Mam nadzieję, że zostanie dobrze wykorzystany.
jonk
Hilmar, potrzebuję Henrys, a nie milliHenrys, więc nie sądzę, żeby cewki indukcyjne działały tutaj. Dobra próba.
MadHatter
Jeśli skończysz zwijanie własnego i nie jest to toroidalne, nawijacz cewki nie jest zbyt trudny do wykonania. W poprzednim zadaniu użyliśmy mieszanki drewna, aby wziąć ciężar, techniki LEGO do ruchu i cienkiego stalowego pręta do ostatecznego prowadzenia drutu. To był elektromagnes z dość małą przerwą i kilkoma tysiącami zwojów dla 1A; wiele podstawowych kształtów byłoby łatwiejszych
Chris H

Odpowiedzi:

12

Uzwojenie pierwotne małego transformatora mocy jest rzędu 1 H.

Prąd magnesujący dla takiego transformatora jest rzędu 0,35 A, co oznacza, że ​​jego impedancja indukcyjna jest

Z=V.ja=120 V.0,35 ZA=343 Ω

Oznacza to, że musi być indukcyjność

L.=Z2)πfa=343 Ω6,283260 H.z=0,909 H.

Cewki indukcyjne w tym zakresie dla niskich częstotliwości wykorzystują te same techniki konstrukcyjne co transformatory, ale tylko z jednym uzwojeniem.

Dave Tweed
źródło
1
Nie brałem pod uwagę laminatu stalowego. Czy miałoby to również wyższą efektywną indukcyjność na turę? Prawdopodobnie większy niż toroid z mnóstwem zwojów, ale warto go rozważyć.
MadHatter
Tak, znacznie wyższy niż ferryt.
Dave Tweed
@MadHatter, porównaj zasilacz PC 300 W ma 1-toroidalny transformator ferrytowy pracujący przy 50 kHz; podobny laminat mocy transformator 60 Hz ze starego kolorowego telewizora ma stalowy rdzeń 5 funtów. Wyższa częstotliwość = dalej od nasycenia strumienia = mniejszy rdzeń. Ale laminat szybko traci straty wirowe wraz ze wzrostem częstotliwości, ferryt nie. Przepuszczalność ferrytów jest jednak znacznie niższa: typowa stal 5 mH / m, 0,08 mH / m ferrytu MnZn, 60 razy gorzej . Spróbuj użyć ferrytu w starym transformatorze telewizyjnym i ważyłby 300 funtów. :) Przy częstotliwości projektowej 80 Hz stal jest wyraźnym zwycięzcą!
kkm
Mały? 0,35 A × 120 V = 42 VAR, powiedzmy, że to 20% pełnej mocy (naprawdę kiepska liczba), wychodzi 200VA lub około 3 kg stali
carloc
Zamiast kanibalizacji transformatora można po prostu kupić cewkę indukcyjną od DigiKey .
J ...
6

Były one uzwojone jak transformatory, jak wspomniał Dave Tweed. Były one jednak specyficznej konstrukcji, która różni się od typowych transformatorów mocy: laminacje były cieńsze, więc miałyby niską stratę przy częstotliwościach audio i mogły zostać przerwane ze względu na liniowość.

Warto przyjrzeć się transformatorom audio dostępnym dla wzmacniaczy lampowych (takich jak te, które Hammond produkuje, dostępnym na stronie www.tubesandmore.com) i po prostu użyć ich w obecnej postaci lub przewinąć do tyłu.

Warto również zbadać za pomocą największych rdzeni E, jakie można znaleźć, a może nawet z przerwami za pomocą taśmy Kapton lub podobnej (aby to zrobić naprawdę dobrze, otrzymujesz precyzję wewnętrznej nogi, ale zakładam, że jest to projekt hobby, nie do produkcji).

TimWescott
źródło
Jeśli korzystasz z rdzeni E, możesz chcieć wyszukać „zrywając rdzenie E dla prototypów” lub coś podobnego - domyślam się, że zrobiłaby to taśma Kapton, ale ktoś tam niewątpliwie wie .
TimWescott,
4

Rdzenie doniczkowe Nawijanie odbywało się na prostej szpuli - znacznie łatwiejszej niż toroid - i prawdopodobnie będzie bliżej 3000 niż 300 zwojów (bardzo cienkiego drutu).

Szpulka jest następnie montowana między dwoma rdzeniami ferrytowymi, które są ściśle zaciśnięte, aby praktycznie wyeliminować szczelinę powietrzną. Niektóre warianty miały ruchomy ślimak do precyzyjnego strojenia ponad kilka procent, podobnie jak radiowy transformator IF.

Poziomy sygnału musiały być ściśle kontrolowane, aby ograniczyć zniekształcenia harmoniczne, gdy rdzeń zaczął się nasycać. (Podobnie jak w przypadku dzisiejszych przełączających rdzeni zasilających, istniały różne ferryty o różnych charakterystykach, pozwalając np. Na mniejsze zniekształcenie, jeśli nie potrzebujesz najwyższych wartości indukcyjności właściwej).

Przydatne wyszukiwane hasło: Vinkor był jedną z popularnych marek. Mogę później wykopać niektóre arkusze danych ...

Brian Drummond
źródło
2

Istnieje wiele materiałów do wykonania niestandardowych transformatorów / cewek indukcyjnych. Kiedy to odkryłem, poczułem się całkiem wyzwolony, ponieważ w końcu mogłem po prostu zrobić to, czego potrzebowałem.

Na uniwersytecie mieliśmy starą maszynę do zwijania tych transformatorów. Potrzebujesz głównie czegoś, co się obraca i się liczy.

Rozumiem, dlaczego nie chcesz tworzyć niestandardowych toroidów wiatrowych. To jest ból

W szczególności musisz przejść do kategorii:

  • Formery do cewek (łatwy do zwijania (choć wciąż trudny do policzenia) plastikowy zestaw
  • Rdzenie ferrytowe (Istnieje wiele różnych, ale wydaje mi się, że w przypadku niskich częstotliwości nie jesteś zbyt wybredny. Zostaną one przymocowane do formy cewki za pomocą klipsów)
  • Drut magnetyczny. (Wybrane na podstawie średniego prądu)
Bonnevie
źródło
Dzięki Bonnevie, chcę przelotów itp. Na rdzeniach ferrytowych, więc jestem całkiem zaznajomiony z wytwarzaniem transformatorów ... Problem polega na tym, że jeśli używasz ferrytu bez przechodzenia do masywnego rdzenia, potrzebujesz wielu zwojów, myślę, że Dave zauważył, że ta stal o niskiej częstotliwości ma znacznie lepszą wartość Al.
MadHatter
Ach tak, myślałem, że będą odpowiednie rdzenie ferrytowe. Trudno jest znaleźć rdzenie z litej stali kompatybilne z poprzednimi standardami cewek. Zgaduję, że w przypadku rdzeni ze stali laminowanej nie będzie możliwe uszeregowanie 2 elementów, więc nie powstanie szczelina powietrzna.
Bonnevie
1

„Historycznie” może nie jest takim przykładem, jaki chcesz. Historycznie wzmacniacze miały poziom zniekształceń, szumów i szumu sieciowego, których nie przyjęlibyśmy dzisiaj z najtańszego radia dla dzieci. Ponadto wszystkie urządzenia elektryczne / elektroniczne emitują znaczny szum elektryczny, który byłby odbierany przez inne urządzenia.

Nawijanie toroidów nigdy nie jest zabawne. Jednak tylko toroidy mogą zapewnić, że twoja wysoka indukcyjność nie odbiera ani nie transmituje hałasu. To naprawdę nie jest miejsce, w którym chcesz skorzystać ze skrótów.

Graham
źródło
2
Dotyczy to wzmacniacza gitarowego, nieliniowości, drugiej i trzeciej harmonicznej, a trochę szumu jest dokładnie tym, czego chcę.
MadHatter
Jestem zaskoczony, że przeczytałem tę odpowiedź od kogoś ze Stratem na jego zdjęciu profilowym ...
leftaroundabout
@MadHatter Gitara jest więc ważna. Nakrętki Hi-Fi pasują również do wzmacniaczy lampowych, z zupełnie innym celem. Nie pomijaj jednak problemów związanych z szumem sieciowym i zbieraniem szumu. Samo w sobie może to nie brzmieć źle, ale spróbuj nagrywać lub koncertować z mikrofonem z przodu, a możesz mieć poważne problemy. Jako dźwiękowiec musiałem współpracować z kilkoma gitarzystami z głośnymi wzmacniaczami, a dla człowieka, który wszyscy powiedzieli, że nie zdawali sobie sprawy, jak źle było, dopóki nie wyszli na scenę, co nie jest dobrym czasem na znalezienie twojego instrument brzmi gówno. : /
Graham,
@leftaroundabout Lubię Stratsa, ale nie mam wątpliwości, że elektronika starego zestawu zawsze była dobra. Czasami poszło nie tak w interesujący sposób, ale głównie po prostu poszło nie tak. Właściwe techniki ekranowania i uziemienia oraz przedwzmacniacze buforowe to bardzo dobre rzeczy.
Graham