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ECC83, EL84 SE erster Röhrenverstärker

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Offline Hardcorebastler

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Re: ECC83, EL84 SE erster Röhrenverstärker
« Antwort #60 am: 18.04.2014 12:06 »
Hi,

was hat der Trafo denn für Daten und wie sieht das Netzteil aus ?

Gruß Jörg

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Offline es345 (†)

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Re: ECC83, EL84 SE erster Röhrenverstärker
« Antwort #61 am: 18.04.2014 12:33 »
Jörg,

steht im allerersten Beitrag: TRA200 von "d.. Wü..ens".

Gruß Hans- Georg

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diyMen

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Re: ECC83, EL84 SE erster Röhrenverstärker
« Antwort #62 am: 18.04.2014 14:22 »
Also auf dem Datenschild steht 30°.
Ich besitze leider kein vernünftiges Multimeter um Ströme genau zu messen. (Steht aber auf meiner Wunschliste :D)
Ich habe mit einem Energiemessgerät mal den primären Strom gemessen. Er schwankt zwischen 280 und 290mA. und liegt somit bei 58W. Das dürfte für die Primärspule zuviel sein oder? Hätte ich den Trafo doch eine Nummer größer genommen :/

Florian :)

Hallo Florian,
wenn  der Trafo 55W können soll, wäre  evtl. doch noch was zu machen. Von folgendem Sachverhalt ausgegangen:
- es sind 2 EL84 und eine ECC83 zu beheizen, das macht 2x 760mA + 1x 300mA = 1820mA (1,82A) bei 6,3V = 11,46W. Ich runde auf 12W  für den Heizleistungsbedarf der Röhren.

- es sind 2 EL84 mit Anoden und Schirmgitterspannung zu  bedienen. Bei Ua = 250V will die EL84 einen Anodenstrom von 48mA. Hinzukommt am Schirmgitter bei ebenfalls 250V ein Strom von 5,5mA. Beide Ströme zusammen ergeben 53,5mA bei 250V was je EL84 einem Leistungsbedarf von 13,37W entspricht, ich runde auf 13,5W auf.

Zwei EL84 sind zu versorgen also 2x 13,5W = 27W sind insgesamt für die  Anodenversorgung der beiden EL84 aufzubringen.

Zu guter letzt kommt die ECC83 ins Spiel, ihr gestehe ich ohne Schaltungskenntnis zusammen für beide Systeme in Summe pauschal 1W in der Anodenversorgung zu.

Zusammengerechnet ergibt sich also:
12W Heizleistungsbedarf + 28W Anodenleistungsbedarf  = 40W Gesamtleistung.

Jetzt wird es interessanter, 40W am Verbraucher, stehen dem Wirkungsgrad des Netztrafos und seiner Gesamtleistung von 55W gegenüber - es könnte sehr knapp werden und mit nachfolgend beschriebener Optimierung grade noch so passend werden.

Bei Deinem Aufbau gehe ich von einer elektronischen Siebung  mit Ladekondensator aus. Und genau um den Ladekondensator geht es hier. Ich sehe im Netz immer wieder Schaltungen wo viel zu kräftige (Lade)Kondensatorkapazitäten eingesetzt werden. Der Ladekondensator darf bei Halbleitergiodengleichrichtung, wie auch bei Röhrengleichrichtung, in der Kapazität nicht beliebig groß gewählt werden. Wie groß er sein darf hängt von vielen Aspekten ab, auf die ich hier aber nicht im einzeln eingehen will - es würde den Rahmen sprengen. Also nur das was zum aktuellen Verständnis notwendig ist. Der Transformator muss nicht nur die Leistung für den eigentlichen Verbraucher aufbringen, sondern auch noch die Leistung zum nachladen des Ladekondensators! Bei einer Brummfrequenz von 100Hz kann das je nach Kapazität Ladekondensators und der Entladen durch die eigentliche Last ein beträchtlicher Spitzenstrom werden (beim Kondensator eilt der Strom voraus, sprich bei der geringsten zeitlichen Spannung am Kondensator fließt der Spitzenstrom, der zunächst im Wesentlichen vom Innenwiderstand der Sekundärwicklung begrenzt wird.

Wenn der Verstärker aktuell praktisch brummfrei arbeitet, dann verkleinere den Ladekondensator soweit, bis das Brummen grad noch nicht stört. Mit einer Verringerung der Ladekapazität sinkt auch der 100Hz Nachladestrom, den der Trafo zusatzätzlich! zum eigentlichen Verbraucher erbringen können muss.

Mit dem 55W Trafo dürfte der 40W Verbraucher grade so zu bedienen sein, sofern man es mit sämtlichen "Querströmen" (z.B. Zenerströme, Ladestromspitzen) die nicht dem eigentlichen Verbraucher zuordenbar sind nicht übertreibt.

Nicht umsonst gibt es in Datenblättern zu Gleichrichterröhren eine Angabe zur maximalen Ladekapazität - um eben mit den Ladestromimpulsen die Röhre nicht zu ruinieren.  Auch wenn Du einen sogar noch härteren Siliziumbrückengleichrichter einsetzt, für die Ladestromspitzen gilt analoges zu den Röhren. Nur dass hier im Falle einer Überdimensionierung des Lade-C's nicht das Gleichrichterventil, sondern die Sekundärwicklung des Netztrafos leidtragend ist.

Viel Erfolg beim probieren und anpassen.

Gruß Frank


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Offline Quick

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Re: ECC83, EL84 SE erster Röhrenverstärker
« Antwort #63 am: 18.04.2014 14:53 »
Hallo Frank, danke für deine sehr ausführliche Antwort.
Das mit dem Ladekondensator ist natürlich sehr interessant. Das Netzteil habe ich jedoch nicht frei aufgebaut. Ich verwende eine fertige Anodenspannungsplatine.
Die Kapazität des Siebe-Kondensators beträgt 330uF. Nach der Gleichrichtung beträgt die Anodenspannung ca. 320V. Die überflussige Spannungsdiffernez von 70V wird über einen Mosfet und mit Hilfe von zwei Zender-Dioden "verbraten". Dort am Kühlkörper entsteht auch wieder eine Verlustleistung. :/ Da hätte ich mir vorher mehr gedanken drüber machen sollen. Natürlich ist der Verstärker jetzt kein High-End Gerät :D Ist das mit der Temperaturentwicklung jetzt problematisch oder nicht?  Leider ist mein Platz auf dem Chassis für einen leistungsstärkeren Transformator sehr begrenzt.

Florian :)

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diyMen

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Re: ECC83, EL84 SE erster Röhrenverstärker
« Antwort #64 am: 18.04.2014 15:30 »
Hallo Florian,
mit Deinen zusätzlichen Nennungen zum Netzteil mit dem FET, der Scheitelspannung, der Zenerreferenz entsteht ein neuer Sachverhalt der die Leistung des Transformators meiner Meinung nach übersteigt. Die Energiebilanz wird durch die hohe Scheitelspannung, die der FET auf für die EL84 erträgliche Werte senken muss, deutlich verschlechtert. Der Längs-FET wandelt die 70V in ca. 7,6W Wärme, hinzukommen paschaul 0,4W für die Zenerreferenz - zusammen zusätzlich 8 weitere Watt die ins Leere gehen aber erbracht werden müssen.

Somit stehen 48W auf der Verbraucherseite, dem gegenüber stehen die Ladestromspitzen des Lade-C's sowie der Gesamtwirkungsgrad des  55Watt Transformators. Unter diesen neuen Gesichtspunkten wird er meiner Meinung nach definitiv mit mehr wie den spezifierten  55W betrieben. Da ist die Ladekondensatoranpassung nur ein Eindämmen des Problems aber eben kein Beheben. Unter den genannten Aspekten wird der Trafo also zu warm.

Stimmig für meine Begriffe wird es erst mit einem kräftigeren Netztrafo, der passenden sekundären Anodenspannung, sowie einem Anpassen der Stromversorgung (Siebung).

Gruß Frank

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Offline Hardcorebastler

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Re: ECC83, EL84 SE erster Röhrenverstärker
« Antwort #65 am: 18.04.2014 15:52 »
Hallo Florian,
ja das ist problematisch.
Du kannst auch folgendes rechnen ähnlich wie Frank beschrieben hat .
Deine Hochvoltwickelung :
230V AC * 0,12A AC = 27 VA, das ist die maximale theoretische (Schein) Leistung deiner Trafoanzapfung .
nach Gleichrichtung mit Ladekondensator : 230 V * 1,4= 320V DC 
27 VA / 320V DC = 0,084A .
Du kannst rund 80 mA Gleichstrom bei 320 V aus dieser Windung nehmen .
Dein (Ruhe)strombedarf alleine für die Endröhren ist laut obiger Berechnung bzw. Annahme ist aber schon 2* 0,53 A = 0,106 A
Zudem kommt der grosse Ladekondensator mit den Ladestromspitzen .
Deine Wickelung wird permanet überlastet und erwärmt sich deshalb sehr stark .
Gruß Jörg

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Offline es345 (†)

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Re: ECC83, EL84 SE erster Röhrenverstärker
« Antwort #66 am: 18.04.2014 16:29 »
Hallo Florian,

Mach bitte folgenden Versuch (der kostet nichts):

1. nach Beschreibung beim Lieferanten existiert noch eine 20V Wicklung.
Schalte diese 20V Wicklung in Serie zur 230V Wicklung, aber so, daß in Summe nur 210V herauskommen. Das vermindert die Scheitelspannung und die Verlustleistung am FET.
2. Falls Du andere Elkos zur Verfügung hast: verringere die Größe des Ladekondensators auf z.B 100uF. Wenn Du kein Brummen auf den Lautsprechern hast, geht der auch und die Ladestromspitzen sind geringer und die Verlustleistung ist nochmals kleiner am FET.

Danach mach den Dauertest zwecks Erwärmung.

Ich würde außerdem mal beim Lieferanten nachfragen, wie er die Temperatursituation einschätzt.
Jan ist mir als sehr zuverlassig bekannt.

Gruß Hans- Georg

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diyMen

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Re: ECC83, EL84 SE erster Röhrenverstärker
« Antwort #67 am: 18.04.2014 19:56 »
1. nach Beschreibung beim Lieferanten existiert noch eine 20V Wicklung.
Schalte diese 20V Wicklung in Serie zur 230V Wicklung, aber so, daß in Summe nur 210V herauskommen. Das vermindert die Scheitelspannung und die Verlustleistung am FET.

Hallo Hans-Georg,
das mit der 20V-Wicklung in Gegenphase reduziert zwar die Ausgangsspannung, erhöht aber die vom Trafo aufzubringende Leistung, jene die Primärwicklung tragen muss, nochmals. Die 20V-Wicklung muss praktisch in Gegenphase zur 230V-Wicklung Strom = Arbeit verrichten.

Dass  dafür die Scheitelspannung sinkt ist eine reine Problemverlagerung. Er bekommt die zu geringe Leistung und folglich Hitzeentwicklung so oder so nicht aus diesem Trafo.

Gruß Frank

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Offline es345 (†)

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Re: ECC83, EL84 SE erster Röhrenverstärker
« Antwort #68 am: 19.04.2014 10:40 »
Hallo Frank,

dem ist nicht so, die abgenommene Leistung aus dem Netz Leistung sinkt.

Ein kleines Extrembeispiel vorab, vereinfacht zur Anschauung, keine exakte Mathematik:
Angenommen wird ein Netztrafo, 2 Sekundärwicklungen mit 200V und 190V jeweils bei 1A, er kann also 390W liefern. Du schaltest sie so, das am Ausgang 10 V erscheinen. Du entnimmst 1A. Dann übertragt der Trafo 10W, "verbrät" aber keine 380W intern. Was wirkt ist der ohmsche Widerstand der 190V Wicklung als Kupferverlust, bei einem angenommen Wirkungsgrad von 90% ~19W.

Nun zum TRA200, ebenfalls eine Abschätzung:
Ich habe keinerlei Daten von dem Trafo, deswegen nehme ich 90% Wirkungsgrad an, ein nicht besonders guter Wert.
Ich erwarte durch die resultierende Spannnungsverringerung ca 3W weniger Leistungsbedarf  aus dem Trafo. Die 20V Wicklung (90% Wirkungsgrad angenommen) wird ca 20V*0,15A*10% =0,3W Wärme erzeugen, die Primärwicklung aufgrund des geringeren Bedarfs in ähnlicher Größe 3W*10%=0,3W.

Die Kupferverluste werden sich also nicht oder kaum ändern.

Was sich aber ändert, ist die über den Kern zu übertragende Energie. 3W mag gering erscheinen, die Trafo wird aber an der Grenze betrieben. Dadurch können sich die Eisenverluste überproportional reduzieren. Um wieviel, weß ich nicht, daher mein Vorschlag, es auszuprobieren.

Gruß Hans- Georg

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diyMen

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Re: ECC83, EL84 SE erster Röhrenverstärker
« Antwort #69 am: 19.04.2014 11:07 »
Hallo Hans Georg,
es verrichten beide Wicklungen Arbeit, gespeist von ein und der selben Primärwicklung. Sicher es kommt durch Subtraktion beider Einzelspannungen in Summe weniger Spannung herraus, Was aber gleich bleibt sind die Einzelspannungen der Wicklungen, bei unveränderten Laststrom.  Wird nur die 230V Wicklung betrieben, so verrichtet auch nur diese Arbeit. Kommt jetzt noch die 20V Wicklung - als induktiver Vorwiderstand hinzu, fließt in dieser ebenfalls Strom - es muss dies zusätzliche Leistung erbracht werden!

Die im Trafo übertragene Leistung, wie auch immer diese genutzt wird (ob als induktiver Vorwiderstand oder als realer Verbraucher), muss in jedem Fall von der Primärwicklung erbracht und getragen werden können.

Gruß Frank
 

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Offline Quick

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Re: ECC83, EL84 SE erster Röhrenverstärker
« Antwort #70 am: 19.04.2014 11:24 »
Hallo, ich habe beschlossen, mir einen leistungsstärkeren Netztransformator zu kaufen.
Die Wärmenentwicklung ist schon sehr extrem.
Preislich gefällt mir der 115-L von TRT sehr gut. trafobau-troisdorf.de/shop/article_115-L/Netztrafo-115-L.html

Er hat einen EI84 Kern und lässt sich glücklicherweise noch auf dem Chassis montieren.
Sekundär hat er 2x 230V bei 0.11A, 6,3V 2.5A, 6,3V 1.2A. Es ist auch möglich die Hochvoltspule Paralell zu schalten. Dann kann ich dort 51W entnehmen. Dies müsste doch dann ausreichen oder?

Heizung:
2x760mA (EL84) + 300mA (ECC83) = 1820mA => 6.3V
-----------------------------------
11.46W

Hochvoltspule:
2x 13,5W (EL84)
+ ca. 8W Verlustleistung Netzteil
-----------------------------------
35W

Florian :)

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Offline es345 (†)

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Re: ECC83, EL84 SE erster Röhrenverstärker
« Antwort #71 am: 19.04.2014 11:34 »
Hallo Florian,

Du hast Dich entschieden  ... und das ist gut so :)

Frank,

Zitat
Kommt jetzt noch die 20V Wicklung - als induktiver Vorwiderstand hinzu, fließt in dieser ebenfalls Strom - es muss dies zusätzliche Leistung erbracht werden!

es ist kein induktiver Vorwiderstand, die 20V Wicklung ist Teil des Trafos. Was hinzukommt, sind die Verluste durch den ohmschen Widerstand dieser Spule wie oben beschrieben.

Gruß Hans- Georg

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diyMen

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Re: ECC83, EL84 SE erster Röhrenverstärker
« Antwort #72 am: 19.04.2014 13:18 »
Hallo, ich habe beschlossen, mir einen leistungsstärkeren Netztransformator zu kaufen.

 :topjob: :topjob:


es ist kein induktiver Vorwiderstand, die 20V Wicklung ist Teil des Trafos.

eben weil sie Teil des Trafos ist, im magnetischen Wechselfeld der Primärspule liegt, in Gegenphase (also spannungsreduzierend zu einer anderen Wicklung) geschaltet ist wirkt sie durch die Induktion wie ein induktiver Vorwiderstand (Spannungsteiler). Der Kupferwiderstand, den Du immer wieder erwähnst, würde nur im Gleichstromfall wirksam werden. Den haben wir hier aber nicht. Du kannst jetzt gern wieder was anderes behaupten und mir erzählen wollen, als ob ich das nicht wüsste, dass die 20V Wicklung Teil des Trafos usw. Dem TO wurde geholfen, das Lied ist für mich zu Ende.

Gruß Frank


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Offline es345 (†)

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Re: ECC83, EL84 SE erster Röhrenverstärker
« Antwort #73 am: 19.04.2014 13:59 »
Hallo Frank,

ich habe nirgendwo geschrieben, daß der Widerstand nur bei Gleichstrom wirkt.
Ich sags mal japanisch: Wir sind uns einig, daß wir uns nicht einig sind.

Gruß Hans- Georg

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diyMen

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Re: ECC83, EL84 SE erster Röhrenverstärker
« Antwort #74 am: 20.04.2014 21:04 »
Hallo Frank,

ich habe nirgendwo geschrieben, daß der Widerstand nur bei Gleichstrom wirkt.
Ich sags mal japanisch: Wir sind uns einig, daß wir uns nicht einig sind.

Gruß Hans- Georg

Hallo Hans-Georg,
endlich habe ich Zeit zum antworten, wir sind uns zwschenzeitlich doch einig. Ich bin einem Denkfehler unterlegen, der zwischeitlich ausgeräumt ist. Ich ging fälschlicherweise von einem ähnlichen Experiment aus. Dieses tut mir an dieser Stelle Leid. Also nun zu meiner  Richtigstellung: Die Wicklung in Gegenphase, auf dem selben Trafo,  reziert die Leistung.

An dieser Richtigstelleung war mir sehr gelegen. Danke für Deine Aufklärung.  :topjob:

Gruß Frank