zabezpieczenie transformatora głośnikowego

[sppp]

Witam
Chcę zabezpieczyć wzmacniacz przed przypadkowym odłączniem obciążenia. Postanowiłem zastosować transile po stronie pierwotnej. I kilka pytań w związku z tym:
1. Zastosuję transile jednokierunkowe, włączone między anody lamp mocy i masę. Wóczas dodatnie szpilki są tłumione przez transil po przekroczeniu napięcia nominalnego, a szpilki ujemne są tłumione prawie do zera (wówczas transil pracuje jak zwykład dioda w kierunku przewodzenia). Czy mam rację?
2. Napięcie zasilania końcówki 380-400V. Czy transil na 440V nie będzie zbyt mały? Czy można łączyć transile szeregowo celem uzyskania większego napięcia przebicia? Jęsli tak to czy należy w takiej sytuacji dawać jakieś rezystory wyrównawcze, kondensatory itp, czy po prostu połączyć szeregowo i już?
3. Czy stosując transil jako zabezpieczenie można zrezygnować z opornika 100 omów po stronie wtórnej transformatora (równolegle do głośnika)?

Pozdrawiam
Sebastian

[Tomasz Gumny]

Według mojej skromnej wiedzy po odłączeniu obciążenia po strony wtórnej, napięcie indukujące się w uzwojeniu pierwotnym może spowodować przebicie izolacji. Zatem należy ograniczyć napięcie między końcówkami uzwojenia pierwotnego (lub wtórnego). Nie bardzo widzę sens przycinania napięć do masy. Skuteczniejsze będzie włączenie elementu zabezpieczającego do końcówek uzwojenia pierwotnego, przy czym mi bardziej do tego zadania pasuje warystor.
Napięcie jakie może pojawić się na uzwojeniu pierwotnym w czasie normalnej pracy, można oszacować z mocy wzmacniacza, rezystancji obciążenia i przekładni transformatora głośnikowego.

[lukasz_t]

Witam. W większości schematach widziałem diody D1 do D6 zdaje się jako takie zabezpieczenie przed przebiciem uzwojenia pierwotnego, Tom zaś mówi jeszcze o zastosowaniu warystora( na schemacie vdr). Czy same diody spełnią właśnie takie zadanie, czy jest konieczność dołożenia warystora ?

[Tomasz Gumny]

Czy ktoś mógłby wyjaśnić jaki sens ma takie włączenie diod, w dodatku trzech połączonych szeregowo?
lukasz_t: Czy wiadomo co to za diody?

[traxman]

Diody jak w tranzystorze kluczującym indukcyjność (np. w odchylaniu) zabezpieczają przed przekroczeniem Uak (Uce/Uds) przy odłączeniu obciążenia, które mogło by doprowadzić do wyładowania w lampie. Wydaje mi się że, przy zastosowaniu warystorów mają znacznie mniej do wykonania. Poszukałbym transili na wysokie napięcia (są już dostępne) łączą cechy obu rozwiązań - szybkość diód i wytrzymałość warystora.

[sppp]

Najpierw odniosę się do mojej pierwszej wypowiedzi.
Chciałem zrobić tak jak jest na tym schemacie, tylko wyrzucić warystory a zamiast diod wstawić transile. Takie dwa w jednym - transile w kierunku przewodzenia zwierają szpilki ujemne, a w kierunku zaporowym zwierają szpilki dodatnie.
Wg. strony Toma:
http://www.mif.pg.gda.pl/homepages/tom/ ... #Skuteczne
te diody mają zwierać do masy ujemne przepięcia pojawiające się na anodach lamp końcowych. Tak samo jak w przetwornicy, gdzie uzwojenie pierwotne trafa impulsowego jest kluczowane mosfetem do masy. Tam też jest taka dioda (zaporowo, równolegle do mosfeta) tyle, że jest "wbudowana" w mosfeta. Trzy diody szeregowo dlatego, bo na anodach lamp mocy napięcie szczytowe może być wyższe niż napięcie przebicia pojedyńczej diody (z tej samej przyczyny stosuje się kilka diod szeregowo w prostowniku zasilacza anodowego). Tom sugeruje 1N4007, ale myślę, że mogą to być dowolne diody o odpowiednim napięciu przebicia.
Natomiast wciąż otwarte pozostają moje pytania - czy lepiej jest wstawić transile jednokierunkowe zamiast diód, czy lepiej dwukierunkowe zamiast warystorów a diody zostawić?
Czy transile można łączyć szeregowo celem zwiększenia napięcia przebicia (tak jak diody)? Popularna seria 1.5KE kończy się na 440V a jeśli wstawić go zamiast diód to może się okazać troszkę za mało.
Czy można bez szkody pozbyć się opornika ze strony wtórnej transformatora (wiem, że lepiej zostawić, ale chodzi mi o to, czy transile i/lub diody załatwią sprawę)?
Tomku: Dlaczego "Skuteczniejsze będzie włączenie elementu zabezpieczającego do końcówek uzwojenia pierwotnego"?

Pozdrawiam
Sebastian

[Tomasz Gumny]

Czyli zakładasz, że to są diody Zenera (lub transile)? Wprawdzie dawniej spotykało się układy stabilizacji wysokich napięć bazujące na napięciu przebicia zwykłych diod, ale zabezpieczeń tak się raczej nie zrobi...

[traxman]

Te diody mają zamknąć obwód ujemnych napięć, tak aby zwierać je do zasilania - to jedyne miejsce, które może pochłonąć energię przepięcia.
Włączanie elementu zabezpieczającego zawsze jest najlepsze w miejscu gdzie powstaje zakłócenie, a tam przepięcie powstaje na uzwojeniach, więc na jego wyprowadzeniach jest najlepsze miejsce na warystor, nie ma potrzeby propagowania zakłócenia po układzie i zwiększania jego skuteczności poprzez kolejne indukcyjności.

[sppp]

traxman:
Czyli rozumiem, że najlepszym rozwiązaniem będzie pozostawienie diód tu gdzie są i wstawienie transili zamiast warystorów (zgodnie z powyższym schematem).

[Tomasz Gumny]

Dlaczego "Skuteczniejsze będzie włączenie elementu zabezpieczającego do końcówek uzwojenia pierwotnego"?

Bo tam powstaje przepięcie. Jeśli elementy zabezpieczające będą takie przepięcia "wpuszczać" w zasilanie lub masę, to trzeba będzie te szyny dodatkowo zabezpieczyć przed nadmiernym wzrostem lub obniżeniem potencjału. Zrozumiałem o co chodzi z tymi trzema diodami Zmyliło mnie połączenie szeregowe trzech diod na 1kV - to chyba lekka przesada.
Warystor jest wolniejszy od transila, ale jest w stanie pochłonąć większą energię bez uszkodzenia i ma pewną pojemność, która ogranicza szybkość narastania przepięcia. Uszkodzony transil się zwiera, co może źle przyjąć lampa. W sumie transile stosuję raczej przy zabezpieczaniu półprzewodników. Do styków i transformatorów bardziej mi pasują warystory a do linii napowietrznych ogromniki gazowane.

[lukasz_t]

Chciałem zapytać jeszcze jak jest z tymi warystorami, np. mam napięcie na anodach lamp końcowych EL34 420V to warystor musi być dokładnie na takie napięcie, czy jakiś rozrzut jest ?

[Thereminator]

Musi byc na wyższe sądzę że przy 420V na jakieś 500-600V.

[ATM]

Zastosowanie do zabezpieczenia przepięciowego diod prostowniczych z serii 1N…xxx,
a zwłaszcza połączonych szeregowo, jest rozwiązaniem zastępczym. Diody takie są stosunkowo wolne w działaniu i słabo będą gasić strome i krótkie impulsy przepięciowe.
Dodatkowo, szeregowe ich łączenie, zwiększa ryzyko przebicia jednego z elementów w łańcuchu.. Poza tym , ich możliwości „pochłaniania” dużej energii w impulsie, też są dość ograniczone. Znacznie lepszym rozwiązaniem jest stosowanie warystora, który mocowo znacznie więcej wytrzyma. Niestety, jego prędkość działania, nie jest najlepsza.
Lepszym elementem do blokowania przepięć, jest właśnie transil. Jego prędkości działania, są często na poziomie (ns), a więc są piekielnie szybkie, potrafią gasić kolosalne energie, patrz katalogi , np. tu –
http://www.meditronik.com.pl/el/a2610.htm
Jednak, jak wszystkie z wymienionych elementów, transile maja tez i wady, mianowicie pojemność własną. Zależnie od typu i mocy elementu, od ok. 250pF do ok. 1 nF, dla elementów, w zakresie napięciowym nas interesującym. To nie tragedia, ale trzeba mieć świadomość, że włączamy taki kondensator w układ.

Jeśli stosować transil, to w tym układzie, dwukierunkowy, na zaciskach transformatora.
Na jakie napięcie. Jeśli narysujemy prostą obciążenia dla stopnia końcowego, to jej prawy koniec przecina oś napięcia anodowego w pewnym miejscu, patrz załącznik, punkt B. To jest punkt graniczny, trzeba wybrać transil o napięciu przebicia, wyższym ( 80V-200V) niż wartość napięcia w punkcie B. Należy zwrócić uwagę, że napięcie w punkcie B, jest wyższe, niż napięcie zasilania stopnia, punkt A (w przybliżeniu).
Opornik, na uzwojeniu wtórnym lepiej zastosować, zawsze to jakieś dodatkowe zabezpieczenie.

[Brencik]

Sprawdziłem parametry pierwszego lepszego dwukierunkowego transila, jaki wpadł mi w ręce (typ 1.5KE400CA). Może on pochłaniać moc 1500W w impulsie o czasie trwania 1ms. Dopuszczalna wartość mocy, jaką można w nim tracić w sposób ciągły, wynosi 5W. Pojemność diody przy braku napięcia na jej wyprowadzeniach wynosiła 147pF i malała (początkowo dość szybko, później coraz wolniej) do 65pF przy napięciu 25V, osiągając 31pF przy napięciu 390V.
Prąd wsteczny, przy temperaturze 25'C wynosił: 2nA przy 100V, 15nA przy 200V, 31nA przy 300V, 45nA przy 350V i 80nA przy 380V. Duże zakrzywienie charakterystyki występowało przy napięciu 403V, przy czym dało się zauważyć, że dioda wykazuje stosunkowo duży dodatni współczynnik temperaturowy (napięcie Zenera rosło wraz z temperaturą transila).

Nie jest aż tak le z tą pojemnością transila.

[ATM]

Istotnie jest tak jak sprawdził Romekd, a zwrócił uwagę Kolega Brencik. Dzięki.
W danych katalogowych, wartość pojemności transila, podawana jest dla napięcia Ur=0V, na co nie zwróciłem uwagi. Maleje ona wraz z narastającym napięciem zaporowym.
Dodatkowo, dla transili dwukierunkowych, jej wartość jest mniejsza, niż dla jednokierunkowych.
Więc nic, tylko gasić przepięcia transilami