Не зовсім звичайний погляд на блок живлення лампового підсилювача

Про предмет статті. Тут піде мова про класичні схемах БП, на основі 50 Гц трансформаторів. Імпульсні БЖ поки залишимо осторонь. І в основному будемо обговорювати харчування вихідних каскадів підсилювачів потужності.

Здавалося б, чим таким особливим відрізняються блоки живлення для лампових підсилювачів? Звичайно, що першим спадає на думку, це наявність високої напруги, що в разі напівпровідникових підсилювачів не зустрічається. Але, виявляється, що у лампових БП є ще одна особливість, про яку зазвичай чомусь в літературі не згадується. Вона пов'язана з тим, що лампа в силу особливостей конструкції пропускає струм тільки в одному напрямку - від катода до анода. Тобто, якщо напівпровідники бувають n- або p- типів з електронної або доречнийпровідністю, то електрони у вакуумній лампі можуть рухатися тільки в одному напрямку.

Давайте спочатку подивимося, як зазвичай влаштовані БП напівпровідникових підсилювачів. У переважній більшості випадків - це симетричний діодний міст навантажений на батарею конденсаторів, щось типу цього:

Постачальником енергії в цьому трапляється є вторинна обмотка мережевого трансформатора. Але давайте подивимося, а як "бачить" навантаження (тобто вихідний каскад підсилювача) вторинну обмотку цього мережевого трансформатора? По-перше, жоден полюс харчування не пов'язаний безпосередньо з обмоткою. По-друге, якщо само собою, не враховувати відмінність у Поляні підключення, вузол живлення симетричний - тобто, на шляху електронів від вторинної обмотки трансформатора в кожному плечі харчування (і в плюсовом і в мінусовому) поставлено однакову кількість елементів - діодів і конденсаторів. У комбінації з застосуванням в вихідному каскаді напівпровідникового підсилювача транзисторів різної провідності, ми отримуємо майже ідеальну симетричність в проходженні електронного потоку від одного полюса БП через вихідний каскад підсилювача до іншого полюсу.

А тепер давайте подивимося, а як найчастіше влаштовані БП лампових підсилювачів? Найбільш розповсюджені так звана класична двонапівперіодна кенотрон схема

Її особливістю є те, що вона несиметрична. Все вентильні і фільтруючі пристрої розміщені в анодної гілці харчування, а загальний, мінусовій провід з'єднаний безпосередньо з катодами ламп. Виходить свого роду "пробка" в ланцюзі анода всіх ламп - електрони, вільно і еміттрірованние катодом від обмотки трансформатора, проходять через електронну лампу, і вже тільки тут наздоганяють дросель і катод самого випрямного пристрою - кенотрона. Зрозуміло, що швидкість руху електронів по дротах досить висока, щоб така схема в загальному була б працездатною. Але ось в нюансах, які вельми і вельми важливо не випустити з уваги при побудові лампових підсилювачів звуку, така топологія випрямляча логічною вже не виглядає. Позбавлена ​​симетрії, вона містить випрямний елемент там, де його бути не повинно - саме з анода електронний заряд повинен стікати до джерела (вторинної обмотці трансформатора) безперешкодно. На підтвердження моїх слів згадаю, що не мною помічено, що ламповий подвоювач напруги

часто виглядає краще класичної кенотрон схеми - мені так здається, що саме через більш рівномірного розподілу випрямних елементів на шляху руху електронів.

Слідом за класичною кенотрон схемою живлення, в лампових підсилювача часто використовують і діодний мостовий випрямляч. Але з якоїсь незрозумілої традиції наступні фільтруючі елементи (дроселі, електронні дроселі і т.п. вузли розв'язки) ставляться саме в анодний ланцюг.

На що я натякаю? А на те, що з огляду на конструктивні особливості електронних ламп, їх несиметричність і необхідність забезпечити ефективний відтік електронів з анода, було б логічніше випрямні і фільтруючі елементи ставити в негативний полюс БП. Здавалося б - а конденсатор великої ємності наступний в кінці БП (до нього вже підключаються аноди ламп) - хіба він не забезпечує відтік електронів? До певного моменту - так. Але коли ми згадаємо про неідеальність електролітичних конденсаторів і наявність у них паразитного індуктивності, то виявиться, що електроліт великої місткості в БП - нічого по суті змінити не може - між ним і джерелом енергії ( "поглиначем" електронів - вторинною обмоткою трасформатора) коштує дуже шкідлива "пробка" з дроселя і кенотрона, сильно уповільнюють відтік ЕЛЕКТОН і тим самим вносять нехай навіть незначні, але негативно вляющіе на роботу електронної лампи спотворення.

Щоб перевірити на практиці як це працює, я зробив такий ось БП.

Трансформатор Tr2 -Це тор для харчування галогенок потужністю 100 Вт у якого перемотана вторинка - дві обмотки по 5 вольт розміщені в різних половинках тора і тим самим ізольовані один від одного - між ними змінну напругу досягає 1000 вольт. Конденсатор С1 - МБГП-1, С2 - поліпропіленовий MKP для запуску двигунів. Якщо згладжування пульсацій буде непереливки достатнім, то можна після дроселя поставити і електроліт.

У цього роду топології є ще одна перевага - до позитивного полюса живлення можна підключати будь-яку додаткове навантаження без будь-яких розв'язують фільтрів, наприклад другий канал підсилювача. Виглядає, що особливо корисна буде така схематика БП для харчування екранної сітки тетродов і пентодов.

Вже зараз я його послухав з новою схемою Каскод на прямонакалах. Обнадіює! Але докладніше результатах його випробування я повідомлю пізніше, тому що предмет все-таки вимагає більш детального вивчення. А зараз тільки хотів поділитися як мені здається перспективною ідеєю для тих, хто любить якісний звук.

Може здатися, що різниці немає куди поставити випрямляч і поставивши його в негативний джерело живлення ми перенесли проблему неідеальної БП з одного місця в інше. Насправді це не зовсім так. Спробуйте.

__________________________________________________________________________________________