L’alimentatore, nella progettazione di un’amplificatore audio valvolare, differentemente da come veniva considerato in passato, deve essere realizzato nel miglior modo possibile. Esso ha il compito di convertire la tensione di rete in quella in c.c. occorrente, e deve fornire una tensione costante al variare della corrente di carico nonché delle variazioni della tensione di rete. Approfondire l’argomento che stiamo analizzando probabilmente richiederebbe molto tempo e delle conoscenze specifiche che attualmente non possiedo, ma mi riservo di fare un’approfondita ricerca in merito, in futuro.
Ciò che ho capito è che nei confronti della qualità del suono, è importante avere una stabilità a breve termine della tensione di uscita, questa, dipende essenzialmente dalla corrente istantanea assorbita dal nostro ampli, e dall’impedenza interna dell’alimentatore stesso. L’impedenza dell’alimentatore dipende dal trasformatore di alimentazione (resistenza avvolgimenti ), dai raddrizzatori (silicio o a vuoto ), ma maggiormente dalla reattanza del condensatore di uscita del filtro dell’alimentatore. A questo punto possiamo fare le nostre considerazioni:
L’importanza del trasformatore di alimentazione mi sembra ovvia, non usare quindi trafi provenienti da qualche cantina o riadattati alla meglio è già un passo importante, questo elemento va considerato quasi come un T.U. In rete vi sono molti programmini per il calcolo dei T.A. se volete potete provare a costruirveli da soli, ma sconsiglio i neofiti. Dalla mia esperienza vi posso dire che la riserva di corrente e essenziale, non c’è cosa peggiore di un T.A. che scalda durante il funzionamento. La qualità del condensatore di uscita dell’alimentatore è essenziale, per lo stadio finale, la capacita si trova in serie al carico ed è attraversata da tutto il segnale audio, un condensatore di scarsa qualità potrebbe avere una reattanza troppo alta, ad esempio un condensatore da 47mf 400/500Volt, può avere una resistenza equivalente serie, dovuta alle perdite imputate al dielettrico più quelle dovute alle armature, che possono variare da 1hom per un C. di qualità fino a 3 per uno scatolone alla frequenza di 100Hz, questa resistenza diminuisce con il crescere della capacita quindi quando si acquista occhio… specialmente al C. finale della catena filtro dell’alimentatore.
Il filtr maggiormente usato per amplificatori audio di medio livello è quello a pigreco induttivo. (C.L.C.)
Come progettarlo nel modo più semplice ed efficace possibile?
Una delle caratteristiche che mi contraddistingue, è quella di cercare sempre il modo più semplice per risolvere problemi di progettazione, ad esempio, fare uso di un ABACO:
Utilizziamo allora un abaco per il calcolo di un filtro CLC.
Questo abaco è semplicissimo si calcola come primo parametro il valore della resistenza di carico del sistema, dividendo la tensione di ai capi del carico V1per la corrente assorbita dall’ampli,
I1, la R1 trovata va ora moltiplicata per il fattore di tensione di ronzio, valore di Vr % 0,01. IL valore trovato va cercato sulle ascisse e il conseguente valore sulle ordinate rappresenta già tutto il nostro filtro.
Infatti il valore 12000, come nell’esempio per ronzio a100Hz (ponte ad onda intera), va diviso per il prodotto delle capacita del filtro, trovando cosi il valore dell’induttore.
Esempio:
300V/ 0,06A= 5000 5000X0,01= 50 (0,01% valore per abaco a 100Hz), C=50mf
CXC1=2500 L= 12000/2500=4,4henry.
Adesso però bisogna fare un altra considerazione, l’esistenza della intermodulazione che si crea tra il segnale audio e la fondamentale a 100Hz derivante dal ponte diodi a onda intera. Questo fenomeno crea una vera e propria modulazione di ampiezza tra la fondamentale a 100Hz e la frequenza audio che stiamo ascoltando nell’attimo, e ciò è visibile ad un esame spettrografico.
La soluzione è al quanto semplice: Il filtro dell’alimentatore non andrà più visto come un semplice soppressore di ronzio a 100Hz del ponte diodi, esso dovrà essere implementato in modo da non interagire nel campo audio, l’unico modo è quello di allontanarci dalle frequenze imputate come quelle intorno ai 100Hz, basterà quindi rifare il calcolo utilizzando l’abaco per la tensione il ripple a 50Hz come se stessimo lavorando con un raddrizzatore ad una semionda. Un accorgimento da utilizzare quando si lavora con gli abachi è quello di considerare la tensione in uscita dal filtro, potrebbe essere necessario, specialmente con grandi carichi, e, con resistenze dell’induttore non trascurabili, calcolare la caduta di tensione ai capi dell’induttore o obbligatoriamente quella della resistenza di filtro C.R.C.
Per quanto riguarda le capacita CeC1 cercare sempre di porre C1 almeno al doppio, triplo quadruplo di C per scongiurare qualche risonanza di filtro in agguato.
Per i diodi utilizzate dei diodi veloci o, se volete lo stato dell’arte, utilizzate ponti diodi skotty che comunque hanno limitazioni di corrente, fate voi e buon lavoro.
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