Guten Morgen allerseits,
berechnen wir mal den Ausgangstrafo. Die Berechnung will ich nach dem Vorschlag der Firma Telefunken durchführen. Ich habe danach schon einige gegentaktrafos berechnet, die allesamt die geforderten daten eingehalten haben. Dazu sammeln wir erstmal was wir Wissen über die Endstufe. Der Reihe nach interessieren der Arbeitswiderstand von Drain zu Drain, die Impedanzen anzuschließender Lautsprecher, die Ausgangsleistung und der Glechstrom auf der Primärseite.
RddL = 16Ohm (mit Mittelanzapf)
Zsek = 4,8,16Ohm
Pout > 30Watt
Id = 2,5A
Eine größe müssen wir noch festlegen. Nämlich die Untere Grenzfrequenz. Die E-Saite eines Bass hat um die 40Hz, die der Gitarre um die 80Hz. Wer Eisenverzerrungen mag (eher modernerer marshalliger Sound) sollte den Übertrager knapp berechnen, wer es nicht mag, sollte großzügig vorgehen. Ich will meinen Verstärker auch für Bass einsetzen können, und werde darum 40Hz als untere Grenzfrequenz festsetzen.
fu = 40Hz
Zunächst müssen wir den Eisenquerschnitt berechnen, das ist die rote Fläche in unten angehängter Grafik. Dafür in cm² gilt normale Trafobleche vorrausgesetzt folgender Fautsformel:
A = WURZEL(200*Pout/fu)
Als Leistung will ich 45 Watt ansetzen, ein paar Eisenverzerrungen bei 60Watt schaden im Bassbereich nicht, sehr die hat mein jetziger verstärker auch.
A = WURZEL(200*45/40) = WURZEL(225) = 15cm²
Was wir jetzt brauchen wir die primäre Wechselspannung. Die ergibt sich aus:
Uw = WURZEL(Pout*RddL)
Uw = WURZEL(45Watt*16Ohm) = WURZEL(720V²) = 27V
Daraus und aus dem Eisenquerschnitt läßt sich diesmal wieder nach einer Fasutformel die Anzahl der Primärwindungen berechnen.
N1 = 115*Uw/A
N1 = 115*27/15 = 207Windungen.
An der faustformel sieht man, dass man bei größerem Eisenquerschnitt A nicht so viele Windungen braucht. Unser wird größer sein, weil man immer den nächst größten Kern nimmt, deswegen werden wir wohl bloß 200Windungen aufbringen, das ist eine rundere Zahl, die sich beim Verschachteln auch besser aufteilen läßt und bei der sich die Mittelanzapfung bei 100 Windungen ergibt.
N1 = 200Windungen
Um die Anzahl der Sekundärwindungen zu kennen, müssen wir nur die Übesertezungsverhältnisse bestimmen. das sind meherere weil wir Die Abgriffe 0,4,8,16 an der Sekundärseite haben wollen. Die Formel ist einfach
Ü = WURZEL(PddL/Zsek)
Wir erhalten für jede Teilwicklung
Ü4 = WURZEL(4Ohm/16Ohm) = WURZEL(0,25) = 0,5
Ü8 = 0,71
Ü16 = 1
Die Windungszahl ergibt sich nun aus
N2 = N1*Ü
N4 = 200*0,5 = 100Windungen
N8 = 142Windungen
N16 = 200Wndungen
in der Praxis sieht dass dann so ais, dass wir Sekundär insgesamt N16 also 200Windungen aufbringen, und bei 100 Windungen eine Anzapfung für den 4Ohm Abgriff und bei 142 Windungen eine für 8Ohm herausführen. Doch zum Aufteilen der Wicklungen kommen wir noch. Auf jeden Fall müssen wir nur 400 Windungen auf den Trafo bekommen. Zum vergleich, ein Trafo mit ebenfalls 45Watt bei der selben Grenzfrequenz für die EL34 mit RaaL=3k6 bräuchte Primär ewa 3100 und Sekundär etwa 150 Windungen.
Zuletzt müssen wir wissen, welchen Draht wir verwenden müssen, damit dieser dem Strom standhält. Dazu müssen wir erst6mal wissen, wieviel Strom das sein wird. Primär setzt sich der Strom aus zwei Komponenten zusammen. Einmal der Gleichstrom, den die FETs und sonst die Röhren ziehgen würden. Zweitens der Wechselstrom, der sich aus der zu Übertragenden Leistung ergibt. Ersterer kann aus dem Diagramm zur Arbeitspunktbestimmung abgelesen werden und beträgt bei 25°C 2A, bei höheren temperaturen liegt er drunter. Der Wechselstrom läßt sich berechnen,den Gesamtstrom schätzt dann folgende Gleichung:
Iprim = Id + WURZEL(Pout/RddL)
Id ist der Drainstrom und wäre bei einer Röhre der Anodenstrom.
Iprim = 2A + WURZEL(45W/16Ohm) = 3,7A
Soho, der der Sekundärstrom ist etwas kleiner, weil hier klein Gleichstroma nfällt, er schätzt sich aus:
Iprim = WURZEL(Pout/Zsek)
Wir sehen, dass er umso größer sein wird, je kleine die Impedanz des angeschlossenen Lautsprechers Zsek wird. D.h. für das 4Ohm Stück der Wicklung müssten wir dickeren Draht nehmen, als für die mit 8 oder 16Ohm. Denn höherere Strom bedeutete dickeren Draht. das werden wir nicht tun, wozu soviel verschiedenen Draht im Apothekendosen mit Mindermengenzuschlag kaufen. Wir berechnend en Strom für 4Ohm und dann die dafür benötigte Drahtstärke und nehmen für die anderen Teilwicklungend den selben, dann etwas zu dicken Draht.
Iprim = WURZEL(45/4) = 3,4A
Jetzt kommen wir zu den Drahtstärken. Für die in mm gibt es wieder eine Faustformel:
d = 0,7*WURZEL(I)
Für die Primärseite erhalten wir also:
dprim = 0,7*WURZEL(3,6) = 1,3mm
Und für die Sekundärseite:
dsek = 0,7*WURZEL(3,4) = 1,3mm
Doppelplusgut! Wir kommen mit nur einer Drahtstärke aus.
Jetzt müssen wir uns über ein paar Sachen Gedanken machen. Erstens wo kriegen wir den Kern her. Zweitens was für einen Spulenkörper nehmen wir? Drittens wie teilen wir unsere Wicklungen auf? Wenn wir uns die gemacht haben, geht es weiter in achen Trafo.
Viele Grüße
Martin
PS: Ich fahr jetzt weg und esse dort ein Sachaschlik für euch mit - bis Morgen.
