Сверхмалогабаритный усилитель для наушников на стержневых лампах + ИБП

А вы когда-нибудь паяли радиолампы?
Нет, это не каверзный вопрос славного представителя офисного планктона соседу по столу на очередном корпоративе. И не вопрос из анкеты для приема на работу в сборочный цех электролампового завода. Вопрос был задан мной самому себе, при сборке этой конструкции.
Ну а теперь обо всем по порядку.
Свалилось на меня счастье, точнее я сам его на себя свалил, когда приобрел по случаю несколько стержневых лампочек. Я вообще за МГТФ-ом зашел, ну и дернуло меня спросить на счет них. Так я стал обладателем одной 6Н16Б-ВИ и двух 6С46Г.

Тогда еще какого либо практического применения я в них не видел, мне просто хотелось подержать их в руках, пощупать и понять что это такое. С 6Н16Б все понятно, народ ее активно применяет, и даже хвалит, а вот упоминаний в сети про 6С46Г практически нет, документация нашлась только в виде скана паспорта. Из этого скана и стало ясно, что это практически двойной триод для стабилизаторов напряжения, только стать полноценным ему мешает перемычка, соединяющая два анода внутри баллона . Зачем и для чего это сделано я так и не понял, как и с общим катодом в 6Н7С. Люди, применявшие их, рекомендуют «выжечь» эту перемычку постоянным напряжением 6В, тем самым сделать полноценный двойной триод. Последствия такого извращения могут быть разными, хотя делавшие это утверждают, что лампа после «прожига» жива и здорова. А так как у меня их всего две и я не сторонник таких «экспериментов», я решил не искушать судьбу и оставить все как есть. Теперь осталось определиться, что с этим богатством делать и куда применить.
Идея была такая, что раз лампы малогабаритные, то и конструкция на них должна быть тоже малогабаритной, чтобы не потерять лампочки среди кучи проводов, кондеров и трансформаторов.
Для этого потребуется малогабаритный источник питания. С него и начнем.
- Импульсник? - спросите вы, и будете правы. Вот только вопрос – какой?.
Нужна будет мощность 30-40 ватт, и отработанная мной конструкция на GS3525 довольна громоздка и избыточна. Обратноход на ТОР-е или какой-нибудь UC3844 был бы более интересен. Но, почитав материалы в сети про обратноходы, пришел к выводу что:
1. Выше уровень помех, чем у полумоста.
Это несомненный минус.
2. Больше расчетное число витков на Вольт.
Серьезная проблема, потому как на транс может не поместиться анодная обмотка.
3. Более жесткие требования к трансформатору и наличие зазора определенной величины.
А здесь самая большая для меня, да и для многих, проблема. Не так-то просто найти в хламе или тем более в продаже сердечника нужного размера и с нужным зазором.
И не каждый транс, особенно фирменный, возможно разобрать без поломок.

Поэтому я склонился все же к полумосту, но вот к какому?
Перебрав кучу вариантов, случайно набрел на чудо в виде IR2153.
Она мне никогда не нравилась, так как создавалась она для электронных балластов ламп дневного света, не имеет по определению стабилизации напряжения, а значит это не ШИМ, и не имеет серьезных защит. Но при всем при этом имеет несомненный плюс, который мне так необходим в данной ситуации – доступность компонентов и малые габариты готового блока. За основу была взята схема от Сергея Кузнецова. Доработанный «под себя» вариант схемы почти без изменений.

Теперь надо решить вопрос со стабилизаторами и самим усилителем.
Какую применить схему?
Ну раз триоды стабилизаторные, то если запараллелить и использовать по одному на канал, можно сделать вот такую схему.
Буду делать катодный повторитель для наушников на 250 Ом.
Накал стабилизирую LM317-й, в анод обычный электронный дроссель.
Разрабатываю и травлю платы.
Конструкция планируется «бутербродом», где внизу БП, а сверху усилитель и стабилизаторы.

Собираю все в кучу.
Собираю…
Собираю…, и когда дело доходит до ламп, ловлю себя на мысли, что я в первый раз, а нет, во второй раз в жизни паяю лампы!
Вы когда-нибудь паяли лампы? (с)
Ведь согласитесь, паяем то мы обычно панельки, в которые потом устанавливаем лампы, а тут паять саму лампу! Как прям на лыжах по асфальту, честное слово!
Хотя на самом деле первая моя пайка радиолампы произошла значительно раньше.
Я отвлекусь, не возражаете?
Во времена моей туманной юности, когда довелось мне служить в рядах вооруженных сил тогда еще Советского союза, я активно занимался ремонтом телевизоров. Пришел я к одному офицеру решить проблему с кадровой разверткой. Марку телевизора не помню, но что это был УЛПТ-61-II – это точно. Это тот самый, из клонов которого мы сейчас достаем ТС-180-2 и ТВЗ-1-9. Конструкцию ламповых панелек этого чуда отечественной промышленности разрабатывал гениальный инженер. Кто ремонтировал – тот в курсе о чем я, а кто не знает, поясню.
Панелька представляет собой набор контактов, собранных в круглую пластмассовую обойму и впаянных в плату со стороны деталей. Лампа, соответственно, вставляется со стороны печати и своим дном прилегает вплотную к местам пайки контактов панельки. От температуры нагретой лампы разрушается пластмассовая обойма…
Почти сразу…
Через несколько месяцев…
И просто осыпается на пол…
А следом начинает «плыть» олово на пайках.
Видели наверно, как вокруг ножек нагретых резисторов припой идет «гармошкой» и пайка разрушается. А здесь еще добавляется мощное окисление самих контактов от нагрева и полное или частичное пропадание электрического контакта лампы со схемой.
Сколько ласковых слов было сказано телемастерами про эти панельки, описать невозможно! Их любили, как могли, а устав любить, напаивали сверху керамику и забывали про них, как про кошмарный сон.
Кстати видимо основы традиции стучать кулаком по телевизору или другому агрегату были заложены именно автором этих самых панелек. Пропал контакт – стукнул, и вот он снова есть!
Так вот нужно было заменить лампу выходного каскада кадровой развертки 6П43П.
Ну делов то!
Вынул старую – воткнул новую.
Ага, щаз!
Она не вынимается.
Первая мысль: застряла? прикипела?

Приглядываюсь поближе и тихо сползаю по стенке…
Лампа ПРИПАЯНА! :no:
А также припаяны и все остальные в развертке, и в радиоканале, и в звуке.
Только мерзко хихикая, стоит в стороне сладкая парочка из 6Д20П и 6П36С.
И припаяно все основательно, с аккуратно разогнутыми веером , чтоб достать до дорожек платы, зачищенными и облуженными ногами…
Я конечно сказал хозяину, так…, просто…, для интереса…, все одно слово – ЗАЧЕМ?

А все оказалось до ужаса просто - человек устал избивать телевизор каждый вечер, приходя домой, и он просто, просидев целый выходной день с паяльником и надфилем, методично устранил все потенциально-возможные неконтакты в своем электронном друге. И что самое главное, не сломал при этом ни одной лампы!
Дальнейший ремонт происходил в сложных ощущениях от сознания превосходства силы духа над обстоятельствами…
Я выпаял лампу 6П43П (google не находит эту фразу!) ,впаял туда керамическую панельку, воткнул в нее новую 43ю и все заработало как надо.
Вот так впервые в жизни я паял радиолампу!
Ну ладно, хватит отвлекаться, перейду к делу. Собрал…

Теперь займусь трансом для ИБП.
Дело в том, что в вышеуказанной статье я не нашел данных на размер кольца и количества витков. Поэтому решил попробовать рассчитать под имевшееся у меня безымянное кольцо размером 35x20x8 из неизвестного феррита.

Прикинув то, что есть, и проехав разными прогами, получил диапазон от 35 до 50 витков.
Глянул на аналогичные схемы.
Решил мотать 45 витков первички.
Накальную мотнул 3+3, чтоб померить и прикинуть, а анодную 50 витков МГТФ-а.


Пробовал включить, естественно через лампочку.
Блок запустился, но как-то странно, как будто находясь в постоянной защите, хотя из нагрузки всего одна лампочка на 28В по накальной цепи.
Крутил резистор регулировки частоты, с регулировкой частоты менялась частота «цыкания», но блок не запускался. Попробовал убрать «балластную» лампу из цепи 220В.
В одном из положений резистора блок запустился, но как-то неуверенно, я даже подключил нагрузку на анодное и успел замерить напряжения, пока не почувствовал, что что-то горит!
Потрогал радиаторы – холодные, вроде ничего не греется, но сильно пахнет паленой изоляцией. Выключил и внимательно стал щупать все подряд.
Оказывается, раскалился феррит кольца, да так, что оплавилась изолента.
Ну как всегда, ничего не может работать гладко!
Размотал транс, намотал больше витков, снова размотал и намотал потом меньше, такая же история.
Значит дело не в числе витков, а в материале сердечника, при том, что все остальные компоненты холодные или в меру теплые. Значит мое красивое кольцо не годится для этой частоты…
Раз микросхема работает в электронных балластах, значит нужен балласт, из которого надо дернуть трансформатор. Полез в хлам, стряхнул пыль (ведь знал, что пригодится), достал и раскурочил.

Колечко в оригинальном пластиковом кожухе. Размер 27х12х22. Желто-зеленого цвета.
Проницаемость не известна.
Поставил не разбирая.
Блок не стартует и снова «цыкает».
«Он издевается…» подумалось мне…
Разобрал кожух – намотано 75 витков первички. Отмотал до 45, не заводится…
«Зараза, но я тебя заведу или поломаю на 2,5 части…!» снова подумалось мне…
Как я понял из даташита, в микросхеме реализована защита от перенапряжения.
Вот из-за нее у меня она и «цыкает», в момент старта напряжение на ноге 1 проседает ниже 8В и генерация срывается, а когда напряжение растет до 9 в – снова запуск.
Попробовать «самопитание», как советуют люди, собравшие такой блок?
Прямо поверх намотал 3+3 витка, повесил сдвоенный диод и резистор на 240 Ом.
Все это подключил прямо на 1ю ногу.
Запуск!
Все завелось как часы, никакого «цыкания». И главное – никакого нагрева кольца!

Видимо в моем конкретном экземпляре и не хватало питания, хотя все номиналы были взяты из оригинальной схемы.
А может радиус кривизны рук немного не тот, что нужен.
Но значит блок будет работать с самопитанием.
Подцепил усилитель и сразу наступил на ряд граблей, аккуратно разложенных вокруг.
Во-первых LM317 отказалась выдавать 6,3В при напряжении на входе 8В.
Пришлось домотать еще по витку в накал.
Сходу прилетела вторая грабля в виде 6 ватт тепла на радиаторе от LM317-й.
Ну что-ж, неплохая цена за нестабилизированный БП.
А это еще без учета электронного дросселя, который у меня на общем радиаторе висит…
Да к тому же при разводке платы перепутал ноги у MOSFET-а , поставил зеркально…
MOSFET-у это так понравилось, что он тут же благополучно сгорел.
Ну и пришлось повесить минивентилятор на радиатор стабилизатора.
Потерев шишки и домотав трансформатор до нужных напряжений, принимаю решение переделать обе платы с учетом всех доработок.
Данные транса.
Первичка 40 витков провода 0,5 примерно.
Он был уже намотан на кольце, и я только откорректировал число витков до целого значения на вторичках.
Накал 3+3 витка обычным многожильным проводом в изоляции – 9,1В
Взял из шлейфа компьютерного БП.
Самопитание 4+4 витка – 13,2В
Провод одножильный медный из UTP кабеля.
Анодная 55 витков МГТФ-0,5 – 195-200В

Ну теперь все в порядке, можно погонять и послушать.
Окончательный вариант претерпел еще одно изменение.
Из-за плотного монтажа пришлось добавить экранчик из алюминиевой пластинки между лампами и электролитами.
У больно сильно первые грели вторых. Последствия такой «взаимопомощи» могут быть весьма печальными.

Теперь можно сделать корпус.
Вот что получилось.

Ну а теперь мелочи.
Скажу пару слов про ИБП.
Блок практически не греется, за исключением резистора R7 в цепи снаббера.
Его пришлось уменьшить до 33 Ом.
Микросхема IR2153 бывает двух видов, с индексом D на конце и без него.
Та, что с D, имеет встроенный суперфаст диод между 1и8 ногой.
Поэтому SF-28 с ней не нужен.
С помощью этого БП можно питать ламповые усилители, но помните, он не стабилизированный, и четко повторяет на нагрузке все повышения и понижения питающей сети. Скажем так, это аналог трансформатора.
Для многих ламп, с их инерцией накала, это не критично, хотя я предпочитаю стабильное питание. В этой схеме получается довольно большое число Вольт на виток – около 3,3, поэтому для получения 6,3 В с целого числа витков можно в небольших пределах подобрать число витков первички.
Все напряжения нужно подбирать под реальной нагрузкой!
Транзисторы IRFI840 отличаются от IRF840 конструкцией корпуса – isolated, они полностью пластиковые, что удобно для монтажа на общий радиатор, но при этом они имеют меньшую мощность по сравнению с «железными». Это следует учесть при расчете суммарной мощности БП.
Схема прекрасно держит перепады и скачки напряжения, за время прогона было трехкратное отключение электроэнергии с переходом на автономный генератор, без каких – либо проблем.

Ну и про усилитель.
Стержневые лампы.
Мои ощущения – кроме миниатюрности плюсов нет.
Из явных минусов – сильно термонагружены.
При прикосновении к баллону лампы можно обжечься.
Звук сухой, почти каменный.
Откопаю каменный пред – сравню, но думаю будет близко.
Но еще послушаю, может ему прогреться надо
Ну и емкости конечно стильные на выходе стоят, в ближайшее время заменю!

С уважением, Алексей.

Платы варианта номер два тут:
🎁bpp_new.rar  33.14 Kb ⇣ 378

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации