Biến áp nối tầng và cách tính

Sau khi tham khảo các nguồn tài liệu trên mạng, tôi bất chợt được một người bạn gợi ý về lắp một tube amply sử dụng biến áp nối tầng. Trước đó, tôi đã thử nghiệm và gặp phải một vấn đề khá khó xử lý. Đó là dòng Idc tồn tại trong biến áp nối tầng và chỉ có phe C-core mới đáp ứng được việc đó. Chính vì vậy, tôi gặp khó khăn trong việc phát triển mẫu sản phẩm. Mặt khác, với biến áp nối tầng tự quấn cần dòng lái Iac khá lớn mới có thể tránh khỏi suy hao trên biến áp. Nói chung, nếu làm nối tầng bằng biến áp không tốt, xin vui lòng nối tầng bằng tụ xịn!!!

Được bạn trẻ Vĩnh động viên và nhìn thấy tiềm năng trên mạch nối tầng IT, tôi quyết định tính toán và lắp nguyên mẫu sản phẩm. Đây chính là mạch mà tôi nói đến!

Một mạch khác

Cả ba mạch đều tràn đầy tiềm năng và có khả năng thực hiện! Tôi sẽ thực hiện tính toán cho mạch 1, mạch 2 tính tương tự mạch 1 (nhưng bóng đèn đắt quá – nên chưa build được), mạch 3 chắc là đơn giản và dễ nhất, sẽ hẹn tính toán ở một topic khác!

Tất cả bài viết ở topic này hiện chỉ là tính toán để quấn IT, hiện các bạn có thể liên hệ tác giả để xin được chính xác bản thiết kế!!!

Đầu tiên, tín hiệu đầu vào tôi chọn mức trung bình ở mức 1Vrms (có thể lấy 0.5Vrms hoặc tối đa 1.8Vrms – tín hiệu chuẩn RCA, tôi lấy 1Vrms để dễ tính). Vậy dữ kiện cho IT đầu sẽ là trở kháng 600:600 (loại 1+1:1+1), tín hiệu điện áp là 1Vrms. Ta bắt đầu tính:

+ Diện tích lõi phe cần: Afe = hằng số x sqrt (Công suất khai thác)

• Tôi chọn hằng số là 550 (cho tươi)

• Công suất khai thác P = U x U/Z = 1×1/600 = 1.6mW

Như vậy diện tích cần: Afe = 550 x 1.6mW = 0.91 mm2. Rất nhỏ. Đấy chính là lý do các bạn đi mua cục tín hiệu đầu vào chắc chỉ bằng đầu ngón tay. Tuy nhiên ở đây tôi tự quấn nên tôi chọn phe 11mm dày 10mm cho dễ quấn. Bé quá chắc không quấn nổi.

+ Số vòng dây cần quấn: Số vòng dây = (Vrms x 226.000)/(Afe x 14 Hz x 0.7T)

Áp dụng ta có số vòng dây là: (1 x 226.000)/( 110 x 14 x 0.7) = 209 vòng (khá tươi rồi). Như vậy, theo tính toán ta cần quấn tới tận 4 búi 209 vòng dây.

+ Cỡ dây áp dụng công thức: 0.72 x sqrt (dòng điện). Theo định luật Ohm, ta tính dòng điện là: 1/600 = 1.6mA. Vậy cỡ dây sẽ là: 0.72 x sqrt(1.6 x 1e-3) = 0.029mm. Tôi nghĩ nếu quấn tôi sẽ quấn dây 0.1 (tôi đã thử quấn dây 0.06 và đã vứt đi luôn và ngay)

+ Sơ đồ nối dây áp dụng theo hãng Lundahl :

Khi áp dụng trong mạch, các bạn nối 1 với 5, 2 với 4 để lấy tín hiệu vào. Đầu ra nối 10 vào lưới đèn 6SN7, 7 vào lưới 6SN7, hai điểm 9 và 6 nối với nhau về mass.

Rất đơn giản, các bạn đã có bảng tính cho IT đầu tiên 600:600 (dạng 1+1:1+1). Các bản có thể tính toán lại theo bảng tính trên, hoặc thay đổi thông số tùy ý. Nếu các bạn cảm thấy khó, có thể đi mua IT trên web nước bạn (rất rẻ khoảng 400K).

Cục biến áp đầu quá đơn giản phải không nào các bạn? Ta tiếp cục đến cục thứ 2. Cục này cũng đơn giản thôi, tôi xin phép giữ tỉ lệ và tính theo tác giả + tài liệu sẵn có trên mạng!

Ta chọn bảng đặc tính cuối cùng (https://frank.pocnet.net/sheets/127/6/6SN7GT.pdf ) cho sát với dữ liệu của tác giả vì điện áp 250V, trở catot 2440R cho 1/2 đèn, tác giả dùng 1K cho 2 đèn. Vậy trở kháng ở mỗi cuộn sẽ là 7700R. Tổng 02 cuộn sơ cấp là 7700 x 2 = 15400R. Tỉ lệ sơ cấp với thứ cấp là 1.25:1 suy ra cuộn thứ cấp sẽ là: 6160R. Theo lý thuyết, điện áp max mà nối tầng chịu là 40V (chọn đầu vào 1Vrm, theo factor là 20, suy ra áp ra tối đa là 20 x 1 = 20Vrm trên 1 búi). Kết luận, cục IT cần có trở kháng là 7700+7700: 6160+6160 (1.25+1.25:1+1) và áp trên 1 cuộn tối đa sơ cấp là 40V.

Tính toán như sau: Công suất cần là 40×40 / (7700+7700) = 0.103W

+ Diện tích phe cần là Afe = 550x sqrt(0.103) = 174mm2. Ở đây tôi chọn phe 22 dày 22 cho dễ quấn (diện tích lõi thép dư)

+ Số vòng dây trên một cuộn 7700R là n1 = (20 x 226.000) / (484 x 14 x 0.7) = 952 vòng.

+ Số vòng dây trên một cuộn 6160R là n2 = (18 x 226.000) / (484 x 14 x 0.7)= 848 vòng.

+ Cỡ dây là 0.72 x sqrt (3.3mA) = 0.04 . Tôi chọn cỡ dây 0.1 mm (dòng điện = 20/6160 = 3.3mA)

+Sơ đồ:

Như vậy đã có sơ đồ 02 IT. Tôi sẽ cập nhật bài viết sau khi quấn xong 02 cục IT này!

Cập nhật ngày 21/12/2020

Sau khi trải qua quá trình tính toán và thử nghiệm, tôi có đặt mua 01 cặp biến áp từ bên nước lạ (Link mua). Sau khi sử dụng, biến áp khá hay, tiếng tốt. Tuy nhiên, có thể do mạch ngõ ra DAC của tôi không thật sự ổn định nên đã làm hư hại biến áp. Tôi đã tháo ra và vẽ lại sơ đồ quấn dây. Các bạn cùng tham khảo nhé:

Trong thời gian sớm nhất, tôi sẽ quấn lại cặp biến áp này và gửi anh em tham khảo thông số mới!