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Ancora Domande sui Moltiplicatori di Tensione

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Ancora Domande sui Moltiplicatori di Tensione

Messaggioda Foto UtenteKagliostro » 12 dic 2019, 15:30

La domanda non è volta ad un immediato uso pratico della risposta, ma si riferisce ad uno specifico caso pratico

Un amico di un forum australiano ha costruito un piccolo amplificatore valvolare a basso costo (con valvole che non sarebbero previste in origine per uso amplificazione audio), ora, per contenere i costi, dalle loro parti è comune ricorrere a trasformatori "recuperati" ed ottenere dagli stessi le tensioni necessarie ai valvolari usando dei moltiplicatori di tensione

nella fattispecie per alimentare la cosa è stato usato un trasformatore da 50 V AC con presa centrale, qui potete vedere l'alimentatore che è stato costruito (e che sta funzionando egregiamente nell'amplificatorino), preciso che la corrente disponibile nel trasformatore è abbondante rispetto le necessità del circuito, sia per l'alimentazione in serie dei filamenti delle due valvole, sia per ottenere una corrente sufficiente anche in uscita del moltiplicatore

EJieS01.jpg


Quello che personalmente non mi piace molto è il fatto che i filamenti vadano ad assorbire corrente solo da uno dei due semiavvolgimenti del trasformatore essendo collegati tra il centrale ed uno dei due rami

Faccio ancora fatica a ragionare con i moltiplicatori, ma pensandoci su mi è venuto in mente il Cockcroft-Walton

Cockcroft-Walton-full-wave-series-voltage-multiplier.png


Cockcroft-Walton Multiplier.jpg


dove in pratica ogni stadio raddrizza la AC e per ogni stadio che si aggiunge la tensione finale d'uscita aumenta di un valore uguale (ipotizziamo AC raddrizzata dal primo ponte uguale 140 V, avremo ulteriori 140 V per ogni ponte di diodi aggiunto alla serie che andranno a sommarsi alla tensione precedente

quindi per ottenere la tensione per l'anodica delle valvole (e migliorare la stabilità della tensione in uscita dal moltiplicatore) ho pensato di usare un diverso collegamento dei condensatori (nel Cockcroft-Walton stanno in serie quasi sicuramente perché se si debbono mettere diversi stadi in serie, si evita che le tensioni dei condensatori debbano ad un certo punto arrivare ad essere eageratamente alte), visto che qui di stadi in serie ce ne sono pochi e la tensione non si innalza a livelli proibitivi

Quindi da questo



Passerei a questo



Rifacendomi al fatto che in alcuni casi in circuiti valvolari dove il trasformatore di alimentazione è sprovvisto di una presa o di un apposito avvolgimento per avere una tensione da usare per il bias, si usa una tecnica chiamata Back Biasing

https://www.aikenamps.com/index.php/what-is-back-biasing

Dove, una delle possibili opzioni per generare una tensione da usare per il bias è di inserire un resistore tra collegamento centrale del trasformatore e massa

Back Biasing.png


avrei pensato a questo



In pratica i filamenti delle valvole sono messi in serie tra di loro e collegati al centrale del trasformatore da un lato ed a massa dall'altro, in questo modo la corrente che viene assorbita dai filamenti delle valvole dovrebbe essere distribuita su entrambe i due semiavvolgimenti del trasformatore e quindi ripartita equamente su tutto il core

Un alimentatore così configurato potrebbe funzionare ?

GRAZIE

K
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[2] Re: Ancora Domande sui Moltiplicatori di Tensione

Messaggioda Foto Utentesetteali » 12 dic 2019, 16:36

Ciao Franco,
l'idea è bella, ma subito mi è venuto da dire che se c'è un maggiore assorbimento da parte dell'alta tensione risulta una maggiore corrente nei filamenti e che comunque la corrente non è mai fissa.
Potresti mettere uno zener in parallelo ai filamenti, lì dovrebbe risultare DC.

Sperando di non aver detto castronerie, sentiamo altre voci .
Alex

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[3] Re: Ancora Domande sui Moltiplicatori di Tensione

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 12 dic 2019, 18:08

Min pare che setteali abbia ragione.
Poi fai il ragionamento inverso:
alla accensione, con catodi delle valvole freddi la corrente anodica è nulla, non passa corrente nei filamenti che non scaldano...
..puoi obiettare, che inizialmente si devono caricare i condensatori di filtro e passa un poco di corrente...basterà a innescare il funzionamento ?
O_/
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[4] Re: Ancora Domande sui Moltiplicatori di Tensione

Messaggioda Foto UtenteKagliostro » 12 dic 2019, 21:25

Ciao Foto Utentesetteali grazie per la risposta

credo di capire cosa intendi, ma la cosa, almeno nella mia testa, si scontra con il fatto che in effetti i filamenti son sì collegati al CT del trasformatore, ma dall'altra parte son collegati a massa e, fatto da non trascurare, assorbimento dei condensatori a parte, di solito l'anodica è di pochi mA ed anche considerando le perdite per la moltiplicazione, dovrebbe faticare a raggiungere i mA necessari al riscaldamento dei filamenti (con le due valvole del'esempio di cui sopra siamo a 600mA totali)

Certo la presenza di questo assorbimento (che poi è lo stesso di quello della soluzione applicata dall'amico australiano, solo che ripartita nei due semiavvolgimenti anziché limitata ad uno solo dei due), dovuta alla resistenza dei filamenti stessi, porterà ad una leggera diminuzione della tensione AC e di conseguenza dell'anodica DC, ma non credo varierebbe poi di molto

Ciao Foto UtenteMarcoD grazie anche a te per la risposta

In effetti è una cosa che non avevo considerato, comunque il dover caricare tutti quegli elettrolitici di corrente ne dovrebbe far passare (all'accensione); ricordi che nei vecchi amplificatori a valvole (VOX in primis) era presente un componente, in Brimistor, che aveva proprio il compito di mitigare la corrente di spunto per non far danni ? Ecco, questo fatto mi fa pensare che, magari in modo un po' più lento, i filamenti si scalderanno sino al dovuto

Grazie a tutti e due

EDIT: Pensandoci, mi sono ricordato di aver visto in rete qualcuno che il Cockcroft Walton lo aveva disegnato SENZA i primi due condensatori di accoppiamento (vedi sotto), quindi come se la prima parte del moltiplicatore fosse un circuito standard, magari facendo così si risolvono i problemi di cui dicevamo sopra ?? (sempre che invece non se ne aggiungano altri :roll: )

Di solito, in mancanza di quei condensatori collegare a massa il CT del trasformatore ed il negativo del ponte di diodi porterebbe ad un corto che arrostirebbe subito i diodi del ponte, ma qui c'è di mezzo la resistenza dei filamenti delle due valvole che stanno tra CT e massa .... :roll: :roll: :roll: :?:


cockcroftwalton3.png




Franco
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[5] Re: Ancora Domande sui Moltiplicatori di Tensione

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 13 dic 2019, 23:20

Questo circuito non funziona, la corrente che scorre nei filamenti dipende da quella assorbita dal carico anodico, se la corrente assorbita dal carico anodico fosse nulla i filamenti resterebbero spenti perché a fine carica dei condensatori non scorrerebbe più alcuna corrente da nessuna parte.



Questo invece funziona e i filamenti sono visti come un carico simmetrico dal secondario con presa centrale.



Però i filamenti non sono alimentati con una tensione sinusoidale, bensì sono alimentati con una tensione raddrizzata a doppia semionda, quindi ricca di armoniche, che in teoria non fa differenza perché la potenza ceduta per scaldarli è la stessa con entrambe le forme d'onda ma in pratica, in presenza di un eventuale accoppiamento capacitivo parassita tra i filamenti e le griglie controllo, si potrebbe generare del ronzio perché le armoniche superiori della forma d'onda della tensione raddrizzata potrebbero più facilmente produrre una corrente nella capacità parassita rispetto a quella sinusoidale di una tensione non raddrizzata.
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[6] Re: Ancora Domande sui Moltiplicatori di Tensione

Messaggioda Foto UtenteKagliostro » 14 dic 2019, 1:15

Ciao Foto UtenteBrunoValente, molte grazie

Quindi, parlando della versione con il primo ponte accoppiato diretto al trasformatore (senza i condensatori), la cosa potrebbe anche funzionare e sarebbe corretto presumere che proprio la presenza dei filamenti (come resistenza) eviterebbe il problema di corto ai due diodi del ponte che sono collegati a massa e quindi al CT del trasformatore

Cosa ne pensi sul fatto di aggiungere un elettrolitico (che so un 10.000uF) con funzione di livellamento ?

credo che il positivo del condensatore vada collegato a massa, come nel Back Biasing, o no ? :roll:




Immagine

Nel Back Biasing per livellare il ripple viene inserito un elettrolitico ma questo è relativo, più attinente, invece, il fatto che anche in vecchie soluzioni della VOX, dove le valvole del pre venivano alimentate in DC anziché in AC, veniva aggiunto un elettrolitico

ac30ltd.jpg


tant'è che alcuni venditori, come piccolo kit di modifica propongono un circuitino ad hoc per amplificatori dove le valvole hanno i filamenti alimentati in AC

https://www.tube-town.net/ttstore/tt-kit-dc-heater.html

kit-dcheater.jpg


dc2_8756_2.jpg


Anche in vecchi amplificatori della Philips che prelevavano 1/2 dell'anodica dal CT del trasformatore per alimentare le G2 delle finali (ed eventualmente altro) venivano inseriti elettrolitici per il livellamento

pfHhcw1.jpg


Grazie

Franco
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[7] Re: Ancora Domande sui Moltiplicatori di Tensione

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 14 dic 2019, 23:55

Kagliostro ha scritto:Cosa ne pensi sul fatto di aggiungere un elettrolitico (che so un 10.000uF) con funzione di livellamento ?

credo che il positivo del condensatore vada collegato a massa, come nel Back Biasing, o no ?


Direi di no, è il polo negativo dell'elettrolitico che va collegato al riferimento perché i diodi interessati sono messi al contrario rispetto al Back Biasing, lo schema che riguarda la parte di circuito in questione è questo



Comunque aggiungendo l'elettrolitico devi tener conto dell'aumento di tensione: il valore della continua che alimenta i filamenti diventa pari al valore di picco dell'alternata, a parte la caduta sui diodi.
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[8] Re: Ancora Domande sui Moltiplicatori di Tensione

Messaggioda Foto UtenteKagliostro » 15 dic 2019, 0:31

Ancora Molte Grazie Foto UtenteBrunoValente

Comunque aggiungendo l'elettrolitico devi tener conto dell'aumento di tensione: il valore della continua che alimenta i filamenti diventa pari al valore di picco dell'alternata, a parte la caduta sui diodi.


Beh, questo probabilmente lo si dovrebbe poter risolvere aggiungendo un resistore in serie ai filamenti (o al condensatore stesso), credo :roll:

Grazie

Franco
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