Sansuix - lampowy wzmacniacz mocy 2×20 W (2)

Sansuix - lampowy wzmacniacz mocy 2×20 W (2)

Prezentujemy drugą część artykułu o wzmacniaczu lampowym Sansuix – projekcie inspirowanym jednym z kultowych wzmacniaczy lampowych – Sansui AU70. Nie bez znaczenia jest fakt, że w układzie zrezygnowano z egzotycznych, niedostępnych transformatorów czy kosztownych lamp elektronowych. Wszystko można kupić za umiarkowaną cenę jak na konstrukcję lampową. W pierwszej części artykułu zostały opisane rozwiązania układowe i schemat elektryczny. W tej części zostanie omówiony proces montażu i uruchomienia wzmacniacza.

Podstawowe parametry:
  • wzmacniacz jest inspirowany jednym z kultowych wzmacniaczy lampowych – Sansui AU70, lecz nie jest jego wierną kopią,
  • zrezygnowano z oryginalnych lamp mocy 7189A, zastępując je pentodami 6P14P-EV, rezygnowano również z lampy sterującej 6AN8, zamiast niej zastosowano radziecką lampę 6F1P,
  • wzmacniacz nie zawiera części przedwzmacniacza, nie ma żadnych regulacji barwy, ale zachowano z oryginalnej konstrukcji funkcję filtra presence,
  • moc wzmacniacza wynosi ok. 2×20 W.

Montaż wzmacniacza

Cały układ elektroniczny wzmacniacza i zasilacz są umieszczone na jednej płytce drukowanej, której schemat został pokazany na rysunku 6.

Rysunek 6. Schemat płytki PCB wzmacniacza

Większość elementów montujemy od strony TOP – umownej strony elementów. Elementy są dokładnie opisane na płytce – jest podany identyfikator elementu ze schematu, jego wartość oraz dodatkowe informacje typu moc rezystorów, czy napięcie kondensatorów – fotografia 2.

Fotografia 2. Umowna strona elementów

Montaż rozpoczynamy od wlutowania elementów najniższych począwszy od rezystorów o mocy 0,5 W. Potem wlutowujemy diody prostownicze, rezystory o większej mocy, kondensatory od najmniejszych do największych i potencjometr. Rekomendujemy, żeby każdy element sprawdzić (zmierzyć) przed wlutowaniem. Może to zapobiec czasochłonnemu szukaniu nieprawidłowości w działaniu wzmacniacza spowodowanej zamontowaniem błędnego lub uszkodzonego elementu.

Po wlutowaniu wszystkich elementów na stronie elementów przechodzimy do drugiej strony płytki. Tam montowane są podstawki pod lampy, potencjometry do regulacji biasu i eliminacji przydźwięku, oraz okablowanie układu żarzenia. Należy zwrócić uwagę na równe (proste) wlutowanie podstawek pod lampy.

Napięcie żarzenia jest doprowadzane do każdej z lamp za pomocą pary skręconych przewodów. Ma to na celu zminimalizowanie ewentualnego przydźwięku sieciowego. Punkty do prowadzenia przewodów na płytce są oznaczone +6L i –6L dla kanału lewego i +6R oraz –6R dla kanału prawego. Należy zwrócić szczególną uwagę na to, aby połączyć przewodami punkty o takich samych oznaczeniach dla każdego z kanałów. Wygląd zmontowanej płytki wraz z poprowadzonymi przewodami napięcia żarzenia pokazano na fotografiach 3 i 4.

Fotografia 3. Wygląd zmontowanej płytki od strony elementów (umownej strony)
Fotografia 4. Wygląd zmontowanej płytki od strony lamp

Podłączenie transformatora sieciowego

Na rysunku 7 pokazano schemat transformatora z oznaczeniem kolorów przewodów wyprowadzeń uzwojeń pierwotnych (PRI) i wtórnych (SEC).

Rysunek 7. Wyprowadzenia transformatora UTM9070

Uzwojenie pierwotne składa się z trzech uzwojeń: dwóch na napięcie 115 V i jednego na napięcie 10 V. Po odpowiednim połączeniu uzwojeń można zasilać transformator napięciem sieciowym o napięciach 115 VAC, 230 VAC i 240 VAC. Nas interesuje zasilanie z sieci 230 VAC. W tym celu trzeba połączyć szeregowo dwa uzwojenia na napięcie 115 V zwracając uwagę na początki i końce uzwojeń. Wyprowadzenie uzwojenia ekranującego podłączamy do zacisku ochronnego wtyczki sieciowej. Połączenie uzwojeń pierwotnych do pracy z napięciem 230 VAC pokazano na rysunku 8.

Rysunek 8. Podłączenie uzwojeń pierwotnych transformatora UTM9070 do pracy z siecią 230 VAC

Napięcia uzwojeń wtórnych łączymy z odpowiednio opisanymi polami lutowniczymi na płytce drukowanej – rysunek 9.

Rysunek 9. Podłączenie uzwojeń wtórnych transformatora sieciowego do płytki wzmacniacza

Podłączenie transformatorów głośnikowych

Wyprowadzenia uzwojeń transformatorów głośnikowych są oznaczone kolorami w taki sposób jak pokazano na rysunku 10.

Rysunek 10. Wyprowadzenia transformatora głośnikowego UTM7077

Przy podłączaniu wyprowadzeń do płytki należy zwrócić szczególną uwagę, na to, że kolorem żółtym są oznaczone wyprowadzenia uzwojeń po stronie pierwotnej i po stronie wtórnej, podobnie jest z kolorem niebieskim. Aby ułatwić poprawną identyfikację punktów lutowniczych na płytce wzmacniacza przeznaczonych do podłączenia wyprowadzeń transformatora zostały one opisane według klucza XX_YY, gdzie XX oznacza kod koloru, a YY stronę transformatora i kanał stereo. Na przykład BLU_PL oznacza kolor niebieski (blue), uzwojenie pierwotne (pirimary) i kanał lewy (left), a oznaczenie YEL_SP oznacza kolor żółty, uzwojenie wtórne (secondary) i kanał prawy. Na rysunku 11 pokazano fragment płytki z zaznaczonymi opisami.

Rysunek 11. Opisy na płytce z identyfikacją kolorów przewodów transformatora głośnikowego

Punkty BLK_Sx i YEL_Sx są zdublowane. Należy do nich podłączyć wyprowadzenia przewodów transformatora i drugie kable najlepiej o tym samym kolorze przeznaczone do podłączenia zacisków głośnikowych. Schemat połączeń pokazano na rysunku 12.

Rysunek 12. Fragment schematu z zaznaczeniem połączeń z transformatorem głośnikowym

Przewód czarny uzwojenia wtórnego jest połączony z katodą lampy V6 i jednocześnie jest przewodem wspólnym wyjścia głośnikowego. Podobnie jest z przewodem żółtym uzwojenia wtórnego. Na fotografii 5 pokazano okablowanie prototypu w tej części konstrukcji.

Fotografia 5. Podłączenie przewodów transformatorów głośnikowych w prototypie wzmacniacza

Uruchomienie wzmacniacza

Uwaga! W układzie wzmacniacza występuje szereg napięć, które mogą być źródłem poważnych zagrożeń dla życia i zdrowia. Jest to napięcie przemienne sieci energetycznej 230 VAC, oraz napięcia stałe o wartościach od 200 VDC do 400 VDC. W pewnych okolicznościach napięcia stałe mogą się utrzymywać nawet po wyłączeniu wzmacniacza (naładowane kondensatory elektrolityczne). Nieprawidłowy montaż i nieuważne prace serwisowe mogą być przyczyną porażenia lub wystąpienia pożaru. Z tego powodu zaleca się bezwzględnie, żeby montaż i uruchomienie wykonywały osoby o odpowiedniej wiedzy i doświadczeniu.

Żelazną zasadą stosowaną przy konstrukcjach tego jest praca „jedną ręką” – czyli tak, aby nie zamykać obwodu prądu poprzez obie dłonie i klatkę piersiową. Przy pracy z wysokimi napięciami wymagane jest stosowania mierników o odpowiedniej klasie odporności na wysokie napięcia (min 600 VDC). Dotyczy to również sond pomiarowych, ale też izolacji narzędzi na przykład wkrętaków. Nie należy też pozostawiać włączonego wzmacniacza ze zdemontowaną obudową bez nadzoru.

Prezentowany wzmacniacz, jeżeli jest prawidłowo zmontowany z elementów dobrej jakości, nie sprawia żadnych problemów uruchomieniowych. Pracuje stabilnie od razu po zmontowaniu. Prototyp został mechanicznie zmontowany na kawałku sklejki. Transformatory głośnikowe i sieciowy są przesunięte wobec siebie o kat 90 stopni tak by zminimalizować oddziaływanie pola magnetycznego 50 Hz na transformatory głośnikowe – fotografia tytułowa.

Po zmontowaniu płytki i podłączeniu transformatora sieciowego i transformatorów głośnikowych, a przed włączeniem zasilania należy wszystko dokładnie jeszcze raz sprawdzić. Jeżeli wszystko jest w porządku to wkładamy lampy w podstawki i możemy włączyć zasilanie 230 VAC. Należy pamiętać, że lampy mocy w tego typu wzmacniaczach powinny mieć parametry dobierane czwórkami. Lampy różniące się parametrami powodują niesymetrię w pracy stopnia końcowego Push Pull i wzrost zniekształceń.

Konieczne jest stosowanie lamp 6P14P w wersji militarnej na przykład serii EV. Zwykłe lampy 6P14P jak i EL84 nie są przystosowane do pracy z napięciem anodowym +400 V i jeżeli się nie uszkodzą natychmiast to nie popracują długo w tym układzie. Można próbować obniżyć napięcie anodowe lamp mocy poniżej 300 VDC i godząc się na niższą moc wyjściową stosować lampy EL84. My takich testów nie robiliśmy.

Prawidłowo zmontowany wzmacniacz nie wymaga wielu czynności uruchomieniowych. Przed pierwszym włączeniem do sieci należy obciążyć wyjścia głośnikowe rezystorami 8 Ω/50 W. Włączanie i użytkowanie wzmacniacza bez obciążenia strony wtórnej może spowodować uszkodzenie transformatora głośnikowego. Jeżeli chcemy używać oscyloskopu do diagnostyki wzmacniacza trzeba pamiętać, że ze względu na topologię stopnia wyjściowego nie można podłączać jednocześnie dwu sond oscyloskopu dwukanałowego do wyprowadzeń głośnikowych. Spowoduje to zwarcie wyprowadzeń common obu kanałów przez masę sond oscyloskopu i błędne działanie wzmacniacza.

Podobnie jest z generatorem sygnałowym. Jeżeli zimny zacisk (masa) generatora jest połączony z kołkiem uziemiającym i masa oscyloskopu jest również połączona z kołkiem uziemiającym, to takie połączenie spowoduje zwarcie wyjścia głośnikowego common do masy i wzmacniacz nie będzie pracował prawidłowo.

Ustawienie punktu pracy (biasu) pentod mocy

Należy podłączyć woltomierz pomiędzy masę i nóżkę 2 jednej z pentod mocy regulowanego kanału. Na wejście nie podajemy żadnego sygnału (potencjometr siły głosu jest w lewym skrajnym położeniu). Potencjometrem VR10 dla kanału lewego i VR11 dla kanału prawego ustawiamy napięcie w zakresie od –14,5 V do –18 V, ale równo dla obu kanałów. Należy to robić powoli ponieważ suwaki potencjometrów są zablokowane kondensatorami elektrolitycznymi i napięcie na nich musi się ustabilizować.

Regulacja eliminacji przydźwięku

Po upewnieniu się, że wzmacniacz się nie wzbudza z powodu wadliwego montażu i po ustawieniu biasu, możemy podłączyć kolumny głośnikowe. Jeżeli w głośnikach jest słyszalny przydźwięk sieciowy to można go wyeliminować regulując potencjometrami VR12 dla kanału lewego i VR13 dla kanału prawego.

Uwagi końcowe

Jak już wspominaliśmy wzmacniacz jest stabilną konstrukcją i nie stwarza żadnych problemów z uruchomieniem. Jakość brzmienia jest na bardzo dobrym poziomie. Jest to zasługa bardzo dobrej topologii układu pochodzącej ze złotej ery wzmacniaczy lampowych, ale też zastosowania transformatorów głośnikowych o świetnych parametrach technicznych. Połączenie tych dwu elementów daje świetny efekt końcowy. Nie bez znaczenia jest fakt, że nie ma tu egzotycznych niedostępnych transformatorów, czy lamp elektronowych. Wszystko można kupić z umiarkowaną cenę jak na konstrukcję lampową.

Igor Sobczyk
Tomasz Jabłoński, EP

Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
wrzesień 2023
DO POBRANIA
Materiały dodatkowe

Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik marzec 2024

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio marzec - kwiecień 2024

Świat Radio

Magazyn krótkofalowców i amatorów CB

Automatyka, Podzespoły, Aplikacje marzec 2024

Automatyka, Podzespoły, Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna marzec 2024

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Elektronika dla Wszystkich kwiecień 2024

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów