Как работает радиолампа
Левчук Александр Николаевич©Существенным преимуществом ламповых усилителей является: отличные звуковые эффекты, детальный, красивый, и очень естественный звук. Ламповый усилитель звучит нежно, сладко, и раскрывается перед вами как очаровательная роза, такой усилитель подходит для воспроизведения идиллической простоты блюза, импровизаций джаза и элегантности классической музыки. Такой усилитель является отличным выбором для людей, которые хотят услышать оригинальный настоящий звук.
Ламповый усилитель унесет тебя в совершенно другой музыкальный мир, приводя ваши чувства в истинное удовольствие, вернет вас в истинный звук.
- Хотите наслаждаться более естественным звуком?
- Вас достал звук транзисторного, или на микросхемах усилителя?
- Вы хотите купить ламповый усилитель, тогда не упустите этот шанс, читайте статью!
История радиолампы
Еще в 1904 году, британский ученый Джон Амброз Флеминг впервые показал свое устройство для преобразования переменного сигнала тока в постоянный ток. Этот диод по существу состоял из ламп накаливания с дополнительным электродом внутри. Когда нить нагревается до белого накала, электроны отталкиваются от его поверхности в вакууме внутри лампы. А поскольку дополнительный электрод холодный и нить горячая, этот ток может течь только из нити к электроду, а не в другую сторону. Таким образом, сигналы переменного тока могут быть преобразованы в DC. Диод Флеминга был впервые использован в качестве чувствительного детектора слабых сигналов, нового телеграфа. Позже (и по сей день), диод вакуумная радиолампа была использована для преобразовывания тока переменного в постоянный ток в источниках питания для электронного оборудования, например, ламповый усилитель.
Многие другие изобретатели пытались улучшить диод Флеминга, но безуспешно. Единственный, кто преуспел был изобретатель Ли де Форест. В 1907 году он запатентовал радиолампу с тем же содержанием, диода Флеминга, но для дополнительного электрода. Это «сетка» был согнута проводом между пластиной и нитью. Форест обнаружил, что, если он применяет сигнал от беспроводной телеграфной антенны к сетке вместо нити, он мог бы получить гораздо более чувствительный детектор сигнала. В самом деле, сетка меняется («модулирует») ток, протекающий от нити к пластине. Это устройство, названо «ламповый усилитель» было первым успешным электронным усилителем.
Между 1907 и 1960, было разработано много различных семейств радиоламп и ламповых усилителей. За некоторыми исключениями, большинство типов ламп, используемых сегодня, были разработаны в 1950-х или 1960-х годов. Одним из очевидных исключений является триод 300B, который был впервые введен Western Electric в 1935 году.
SV300B у версии «Светлана», а также многие другие бренды, по-прежнему очень популярны среди меломанов и аудиофилов по всему миру. Различные лампы были разработаны для радио, телевидения, усилителей мощности, радаров, компьютеров и специализированных компьютеров. Подавляющее большинство этих ламп были заменены на полупроводники, оставив лишь несколько типов радиоламп в основное производство и использование. Прежде чем мы обсудим эти устройства, давайте поговорим о структуре современных ламп.
Внутри радиолампы
Каждая радиолампа представляет в основном стеклянный сосуд, (хотя бывают стальные и даже керамические)внутри нее закреплены электроды. Причем, воздух в таком сосуде очень сильно разряжен. Между прочим, сильное разряжение атмосферы внутри данного сосуда, непременное условие для работы лампы. В любой радиолампе есть также катод — некий отрицательный электрод, который выступает в качестве источника электронов в радиолампе, и положительный анод электрод. Кстати, катодом может быть также вольфрамовая(тонкая) проволока аналогично нити накала электрической лампочки, или цилиндр из металла, разогреваемый нитью накала, а анодом пластина из металла или коробка, которая имеет цилиндрическую форму. Вольфрамовая нитка, которая выполняет роль катода ее называют просто — нитью накала.
Полезно знатьНа всех схемах баллон радиолампы обозначаются в виде некой окружности, катод — дугой, вписанной в данную окружность, а вот анод — небольшой жирной чертой, размещенной над катодом, а их выводы — мелкие линия, которые выходят за пределы этой окружности. Лампы, содержащие эти 2 электрода — анод и катод, называются диодами. Кстати, у большинства ламп между катодом и анодом есть некая спираль из очень тонкой проволоки, которая называется сеткой. Она окружает катод и не соприкасается, расположены сетки на различных расстояниях от него. Подобные лампы называются триоды. Число сеток в лампе может быть от 1 до 5.
По числу таких электродов различают радиолампы трёхэлектродные, 4-х электродные, пятиэлектродные и т. п. Подобные радиолампы называют триоды (с 1ой сеткой), тетроды (с 2мя сетками), пентоды (с 3мя сетками). На всех схемах данные сетки обозначают жирной пунктирной линией, расположенной между анодом и катодом.
Тетродами, триодами, и пентодами называют универсальными радиолампами. Их используют для увеличения постоянного и переменного и тока и напряжения, в качестве детектора и в то же время с усилителем, и многих иных целей.
Принцип действия радиолампы
Работа радиолампы создана на потоках электронов между анодом и катодом (движения электронов). «Поставщик» данных электронов внутри радиолампы будет являться катод, причем уже нагретый до мощной температуры от 800 до 2 000° С. Между прочим, электроны оставляют катод, делая вокруг него некое электронное «облако». Данное явление излучения или испускания катодом этих электронов именуют термоэлектронной эмиссией. Чем больше раскален данный катод, тем все больше электронов он излучает, тем «плотнее» это электронное «облако».
Тем не менее, для того чтобы электроны смогли вырываться из подобного катода, необходимо не только сильно нагреть его, но и высвободить охватывающее пространство от данного воздуха. Если подобного не произвести, электроны, которые вылетают, будут увязать в этих молекулах воздуха. Аудиофилы говорят, «лампа утратила эмиссию», это означает, что с поверхности данного катода все незанятые электроны по какой-нибудь причине больше не могут вылетать. Радиолампа с утраченной эмиссией работать больше не будет.
Впрочем, если катод соединить с минусом на источнике питания, а на анод подать +, внутри диода появится ток (анод примется притягивать к себе из облака электроны). Хотя если на анод подавать минус, а плюс на катод, то ток в цепи прервется. Это означает, в 2х электродной лампе диода ток сможет идти лишь в одну сторону, то есть диоды обладают только односторонней проводимостью данного тока.
Впрочем, работа триода, как и любой радиолампы, создана на существовании подобного потока электронов между анодом и катодом. Сетка — 3-й электрод — имеет вид спирали проволочной. Она находится возле катода, чем к аноду. Если же на сетку подавать незначительное отрицательное напряжение, тогда она будет сразу отталкивать часть электронов, которые несутся от катода к аноду, причем, сила анодного тока сразу уменьшится. При высоком отрицательном напряжении сетка станет барьером для электронов. Они будут задерживаться в пространстве между сеткой и катодом. При положительных напряжениях на сетке она будет увеличивать анодный ток. Следовательно, если подавать разнообразное напряжение на сетку, можно распоряжаться силой анодного тока радиолампы.
Срок службы радиолампы
Срок службы лампы определяется временем жизни ее эмиссии катода. Жизнь катода зависит от температуры катода, степень вакуума в радиолампе, и чистоты материалов в катоде.
Срок службы радиолампы также зависит от температуры, это означает, что она зависит от нити или рабочего напряжения нагревателя. Управляйте нагревателем/нити, чтобы снизить слишком большой нагрев, и лампа проживет дольше. Срок службы радиолампы может быть сокращен (особенно в торированных нитях, которые зависят от пополнения тория путем диффузии изнутри проволоки накаливания). Несколько исследователей наблюдали, что время жизни оксида-катода может быть значительно увеличен если нагревать радиолампу на 20% ниже номинального напряжения. Как правило, это имеет очень слабое влияние на электронную эмиссии катода, а может быть, хотя стоит экспериментировать, конечно если пользователь желает увеличить время жизни слабой лампы.
Но низкое напряжение не всегда рекомендуется для радиоламп, потому как она не сможет дать номинальную выходную мощность. Я рекомендую использовать номинальный нагрев или напряжение накала, но эксперименты не рекомендую, если вы не являетесь опытным специалистом.
Оксидные катоды как правило, дают более короткие сроки службы радиолампы. Чистота материалов является большой проблемой в создании долгоживущих оксидов катода — некоторые примеси, такие как никелевая трубка, вызывает в катоде потерю преждевременной эмиссии и «состаривание». Дешевые радиолампы низкого качества часто изнашивается быстрее, чем более высокого качества лампы того же типа, из-за нечистых катодов.
Радиолампы со слабым сигналом почти всегда используют оксидные катоды. Высококачественные лампы этого типа, если они работают в правильном напряжении нагревателя, то срок службы может продлиться 100000 и более часов.
Мировой рекорд в жизни радиолампы
Такая радиолампа была на вооружении в передатчике радиостанции Лос-Анджелеса в течение 10 лет, и проработала в общей сложности более 80 000 часов. Когда, наконец ее не списали из эксплуатации, но радиолампа по-прежнему функционирует, причем нормально. Станция сохраняет лампу как запасную. Для сравнения, типичный оксид-катоде в стекле мощной лампы, например, EL34, будет работать около 1500-2000 часов; и радиолампа с нитью с покрытая из оксида, такого как SV 300B, будет работать около 4000-10 000 часов. Срок службы радиолампы зависит от всех перечисленных выше факторов.
Анод радиолампы
Анод, является электродом, который проявляется на выходном сигнале. Причем, анод умеет принимать электронный поток, может стать горячим. Особенно в силовых радиолампах. Так что специально разработали для охлаждения такой лампы радиатор, которая излучает тепло через стеклянную колбу (если это стеклянная), жидкостное охлаждение (в больших металлокерамических лампах). Некоторые радиолампы используют пластины из графита, так как она выдерживает высокие температуры и потому излучает очень мало вторичных электронов, которые могут перегреваться на сетке лампы и вызывают сбой.
Сетка радиолампы
Почти все стеклянные аудиофильские лампы, управляются сеткой, которая является частью металлической проволоки, намотанной на двух мягких металлах. В некоторых радиолампах есть покрытие, как правило, позолоченное или золотое, и есть два вывода, сделанные из мягкой меди. Сетки в больших радиолампах (электростанций) должны выдерживать много тепла, поэтому они часто делаются их из вольфрама или молибденовой проволоки в форме корзины. Некоторые крупные радиолампы в питании используют корзино-образные сетки из графита.
Наиболее широко используется небольшой триод, 12AX7, который является двойным триодом, который стал стандартом в простых ламповых усилителях или в гитарных усилителях. Другие небольшие стеклянные триоды, используются в аудио оборудования такие лампы 6Н1П, 6DJ8/6922, 12AT7, 12AU7, 6CG7, 12BH7, 6SN7 и 6SL7.
Много и стеклянных электрических триодов, которых в настоящее время на рынке, большинство причем, некоторые направлены на любительскую радиосвязь или высокое качество аудио использования: например, «аудиофильский» ламповый усилитель. Типичными примерами являются Светлана SV300B, SV811/572 серии, и лампа 572B. Кстати, лампа SV 300B имеет очень низкий уровень искажений и используется в очень дорогих ламповых усилителях, также ее используют в радиопередатчиках и больших мощных усилителях звуковой частоты.
Большие металлокерамические электрические триоды часто используются в радиопередатчиках и генерируют радио энергию для использования в промышленных целях. Специализированные триоды многих видов сделаны для особых нужд, таких как радары.
Тетрод радиолампы
Добавление еще одной сетки триода, между управляющей сеткой и пластиной, превращает его в Тетрод. Это «окно» сетка помогает экрану изолировать, управляющую сетку от пластины. На экране появляется эффект электронного ускорения, увеличивая резко усиление. Экранная сетка в а радиолампе несет в себе определенный ток, который заставляет её нагреваться. По этой причине, экранные сетки обычно покрывают графитом, чтобы уменьшить вторичную эмиссию, который помогает сохранять управляющую сетку холодной.
Многие крупные радиостанции и телеканалы используют гигантские металлокерамические тетроды, которые способны с высокой эффективностью использоваться в качестве ВЧ усилителей мощности. Силовые тетроды также иногда используются в любительском радио и промышленном применении.
Большие керамические тетроды часто называют «лучевые тетроды», потому что их электронно-лучевые формы выбросов дискообразные.
Пентод радиолампы
Добавив третью сетку к тетроду, мы получаем Пентод. Третья сетка называется супрессор-сетка и вставляется между пластиной и экранном сетки. Она имеет очень мало витков, так как её единственная работа заключается в сборе бродячих электроны от вторичной эмиссии, которые отражаются от пластины, и тем самым устраняют » излом Тетрода». Это обычно работает при том же напряжении в качестве катода. Тетроды и Пентоды, как правило, имеют более высокий уровень искажений, чем триоды, если специальные не используются.
EL34, EL84, SV83 и EF86 это истинные Пентоды. EL34 широко используется в гитарных и высокого класса ламповых усилителях на выходную мощность. Кстати, EL84 ставят в более дешевых гитарных усилителях. SV83 используют в высоком классе в ламповых усилителях и гитарных усилителях, в то время как EF86 используется в качестве малошумящего предусилителя в гитарных усилителях и профессиональном звуковом оборудовании. Один из немногих крупных и мощных пентодов является 5CX1500B, часто используют в радиопередатчиках.
Есть также радиолампы с более тремя сетками. Пентагрид лампа, которая была с пятью сетками, широко используются в качестве преобразователя частоты переднего плана в радиоприемниках. Но такие радиолампы больше не находятся в производстве, будучи полностью заменены полупроводниками.
Лучевой Тетрод радиолампы
Это особый вид пучка тетрода, с парой «пучков пластин», чтобы ограничить электронный пучек в узкую ленту на каждую сторону катода. В отличие от керамических тетродов, сетки находятся на критическом расстоянии от катода, производя эффект «виртуального катода». Все это приводит к повышению эффективности и меньшим искажениями, чем обычный тетрод или пентод. Первые популярные лучевые тетроды были RCA 6L6, в 1936 году SV6L6GC и SV6550C; также являются самыми популярными в гитарных усилителях, в то время как последний является наиболее распространенной радиолампой питания в современном высококачественном ламповом усилителе звуковой частоты для аудиофилов.
Нагреватель внутри катода радиолампы
С покрытием из оксида, катод не может нагреть себя, но он должен быть горячим, чтобы испускать электроны. Причем, нагреватель должен быть покрыт электрической изоляцией, который не сгорает при высоких температурах, так что он покрыт порошкообразной окисью алюминия. Это иногда может причиной отказа в таких радиолампах; покрытие стирается или появляются трещины, или нагреватель может коснуться катода. Это может помешать нормальной работе лампы. Высококачественные радиолампы имеют очень прочный и надежный нагреватель из покрытия.
Геттерный
Нам нужно, чтобы был хороший, твердый вакуум внутри лампы, или он не будет работать должным образом. Мы хотим, что вакуум оставался, так долго, насколько это возможно. Иногда, очень небольшие утечки могут появляться в лампе (часто вокруг электрических соединений в нижней части).
Геттерный в большинстве стеклянных радиоламп является маленькой чашкой или держателем, содержащий немного металла, который реагирует с кислородом и поглощает его сильно. (В большинстве современных стеклянных радиоламп, газопоглотитель из металл бария, который окисляет ОЧЕНЬ легко.) Когда лампу откачивают и опечатывают, последний шаг в обработке является «огонь» газопоглотителя, который производит «геттерную вспышку «внутри лампы оболочки. Это серебристый цвет, который вы видите на внутренней стеклянной трубки. Это гарантия того, что радиолампа имеет хороший вакуум. Если такое не удается сделать, то он станет белым (потому что это превращается в оксид бария).
Существуют слухи, что темные пятна указывают на то что лампа использованная. Это не соответствует действительности. Иногда, газопоглотительная вспышка не идеально однородна, и обесцвеченные или ясные пятна могут проявится на лампе. Единственный надежный способ определить здоровая радиолампа или нет, проверить его ЭЛЕКТРИЧЕСКИ.
Также они используют металл, обычно покрытый цирконием или титаном, который был очищен, чтобы окислить. Светлана 812A и SV811 использует такие методы.
Наиболее мощные стеклянные трубки имеют графитовые пластины. Графит термостойкий (на самом деле, он может работать долго в течение длительного времени без сбоев). Графит не склонен к вторичной эмиссии, как отмечалось выше. И, горячая пластина графита будет вступать в реакцию и поглощать, любой свободный кислород в лампе. Серия Светлана SV572 и 572B использует графитовые пластины, покрытые очищены титаном, комбинации, которая дает превосходное действие газопоглощения. Графитовая пластина гораздо дороже в производстве, чем металлическая пластина того же размера, поэтому как максимальной допустимой мощности не требуется. Большие керамические ламп используют цирконий. Поскольку вы не можете видеть «вспышку» с таких ламп, состояние вакуума лампы должна быть определена с помощью электрических устройств.
Сборка радиолампы
Обычная стеклянная аудио радиолампа выполнена на конвейере людьми владеющими пинцетом и малой электрической сваркой. Они собирают катод, анод, сетки и другие детали внутри набора слюды или керамических прокладок, в обжимной узел вместе. Электрические соединения затем приваривают точечной сваркой к базовой проводке радиолампы. Эта работа должна быть сделана в довольно чистых условиях, хотя и не столь крайних, как «стерильная комната», которая используется, чтобы сделать полупроводники. Здесь носят халаты и шапки, и каждая рабочая станция оснащена постоянным источником фильтрованной воздушного потока, чтобы не попала пыль на части радиолампы.
После того, как закончена сборка комплектующих, потом прикрепляют к основанию стекло и запаивают к базовому диску. Сборка радиоламп продолжается, в выхлопном трубопроводе, который проходит в многоступенчатом высоко-мощном вакуумном насосе.
Сначала идет вакуумная откачка; когда насос работает, индукционная катушка ВЧ находится над узлом лампы и все металлические части подогреваются. Это помогает удалить все газы, а также активизировать катодное покрытие.
Через 30 минут или более (в зависимости от типа радиолампы и вакуума), труба автоматически поднимается вверх и небольшое пламя герметизирует его.
Вращается поднос, когда в лампу вводится серия оперативных напряжений, более высоких, чем номинальное напряжение нагревателя.
Наконец остальная часть радиолампы будет удалена, базовая проводка прикреплена к внешней базе (если это восьмеричный базовый тип) с помощью специального термостойкого цемента, и готовый радиолампа готова к старению и выгорания в стойке. Если радиолампа отвечает ряду оперативных спецификации в специальном тестере, то она отмечается и отправляется.
лампа-EL34-Electro-HarmonixМеталлокерамические радиолампы
Если вы хотите контролировать много энергии, то хрупкая стеклянная радиолампа сложнее в использовании. Так, действительно большие радиолампы сегодня полностью выполнены из керамического изолятора и металлических электродов.
В этих больших радиолампах, пластина также является частью внешней оболочки радиолампы. Такая пластина проводит ток по лампе и умеет рассеивать много тепла, это сделано как радиатор, через который будет продуваться охлаждающий воздух, или она имеет отверстия, через которые вода или другая жидкость закачивается для охлаждения радиолампы.
Лампы с воздушным охлаждением часто используются в радиопередатчиках, в то время как радиолампы с жидкостным охлаждением используются для создания радио энергии для отопления в промышленности. Такие радиолампы используются в качестве «индукционных нагревателей «, чтобы сделать другие виды продуктов — даже другие радиолампы.
Керамические лампы изготавливаются на другом оборудовании, чем стеклянные радиолампы, хотя процессы схожи. Мягкий металл, а не стекло, и его, как правило, обжимают на гидравлическом прессе. Керамические части, как правило, в форме кольца и металлические пломбы припаяны к их краям; они присоединены и свариваются с металлическими деталями с помощью сварки или пайки.
ПОЧЕМУ радиолампы еще используются?
Многие большие радио-станции продолжают использовать большие радиолампы электростанций, особенно для уровней мощности выше 10000 Вт и для частот выше 50 МГц. Мощные UHF телеканалы и крупные FM станций исключительно на питание от радиоламп. Причина: стоимость и эффективность! Но на низких частотах транзисторы более эффективные и менее дорогие, чем радиолампы. Создание большого твердотельного передатчика потребует сотни или тысячи силовых транзисторов параллельно в группы по 4 или 5. Кроме того, они требуют больших теплоотводов Радиолампа, не требует сумматора, а может быть охлаждена воздухом или водой, что делает его лучше, чем твердотельный. Это уравнение становится еще более выраженным в диапазоне сверхвысоких частот. Почти все коммерческие спутники связи применяют лампы для своих «нисходящих» усилителей мощности. В «восходящей линии связи» наземные станции также используют радиолампы. А для высокой выходной мощности, радиолампы кажется царствовует безраздельно. Экзотические транзисторы еще используются только для усиления слабого сигнала и выходной мощностью менее 40 Вт, даже после значительных достижений в области технологии. Низкая стоимость электроэнергии, вырабатываемой радиолампы сохраняет их экономически жизнеспособным, в уровне развития науки.
Усилители ламповые гитарные
В общем, только очень дешевые гитарные усилители (и несколько специализированных профессиональных моделей) являются преимущественно твердотельными. Мы подсчитали, что не менее 80% рынка для высокого класса гитарных усилителей построены на моделях полностью ламповых или гибридных. Особой популярностью у серьезных профессиональных музыкантов современные версии классических Fender, Маршалл и модели Vox с 1950-ых и 1960-ых. Этот бизнес, как полагают, составляют не менее $ 100 миллионов по всему миру по состоянию на 1997 год. Почему ламповые усилители? Это звук, который хотят музыканты. Усилитель и динамик становятся частью музыкального инструмента. Своеобразные искажения и затухания динамики характеристики луча тетрода или пентодного усилителя, с выходным трансформатором, чтобы соответствовать нагрузке громкоговорителя, является уникальным и трудно имитировать его твердотельными устройствами. И методы по внедрению каменных усилителей, по-видимому, не увенчались успехом; профессиональные гитаристы снова возвращаются к ламповым усилителям. Даже самые молодые рок-музыканты, кажется, очень консервативны и фактически они используют ламповое оборудование, чтобы сделать свою музыку. И их предпочтения указали им на проверенную годами радиолампу.
Профессиональное аудио применения радиолампы
Студии записи немного под влиянием распространенности радиолампы гитарных усилителей в руках музыкантов. Кроме того, классические конденсаторные микрофоны, микрофоны, предусилители, ограничители, эквалайзеры и другие устройства стали ценными предметами коллекционирования, так как различные инженеры записи обнаружили значение радиолампы в оборудовании и в получении специальных звуковых эффектов. Результатом стал огромный рост в продажах и рекламе радиолампового оборудования и аудио процессоров для использования записи.
лампа ГМИ-6 и 6н23пВысокое качество звука радиолампы для аудиофилов
На своей нижней точке в начале 1970-х, продажи радиоламп для HIGH-END ламповых усилителей были едва уловимым против основной массы бума потребительской электроники. Но даже несмотря на закрытие американских и европейских заводов радиоламп после, и начиная с 1985 года были бумом продаж «высокого класса» аудиокомпонентов. И вместе с ними начался бум продаж лампового звукового оборудования для домашнего использования – ламповый усилитель. Использование радиоламп был очень спорным в инженерных кругах, но спрос на радиолампы High End оборудования продолжают расти.
Использование радиолампы
Когда я должен заменить радиолампу?
Вы должны заменить только радиолампы в ламповом усилителе, тогда когда вы начинаете замечать изменения в качестве звука. Обычно звук станет «тупой» и потом будет казаться, что притупляется еще больше. Кроме того, коэффициент усиления усилителя уменьшится заметно. Обычно этого предупреждения достаточно, для замены ламп. Если пользователь имеет очень жесткие требования к радиолампе, то лучший способ проверить лампу с надлежащим тестером. Они все еще доступны на рынке подержанных; хотя новые не были изготовлены в течение многих лет. Один тестер в настоящее время производит сегодня, Maxi-Matche. Тестер подходит для тестирования 6L6, EL34, 6550 и EL84 типов. Если вы не можете найти тестер для радиолампы, поговорите с сотрудниками технической службы.
Голубое свечение радиолампы — чем это вызвано?
Стеклянные радиолампы имеют видимый блеск внутри них. Большинство аудио ламп используют оксидные катоды, которые светятся радостным теплым оранжевым цветом. И торированного-накаливания радиолампы, такие как SV811 и SV572 триоды, показывают бело-горячий жар от своих нитей и (в некоторых усилителях) небольшое оранжевое свечение от своих нитей. Все это нормальные последствия. Некоторые новички в аудио-мире также замечают, что некоторые из их радиоламп излучают голубоватый блеск. Есть две причины для этого свечения в ламповых усилителях; один из них является нормальным и безвредным, другой происходит только в плохом ламповом усилителе. 1) Большинство радиоламп Светлана показывают флуоресцентное свечение. Это очень глубокий синий цвет. Это обусловлено теми, незначительными примесями, такими как кобальт. Быстро движущиеся электроны ударяют в молекулу примеси, возбуждают их, и производят фотоны света характерного цвета.
Это обычно наблюдается на внутренней поверхности пластины, на поверхности распорок, или на внутренней стороне стеклянной оболочки. Это свечение безвредно. Это нормально и не указывает на неисправность трубки. Наслаждайтесь этим. Многие аудиофилы считают, что такое свечение улучшает внешний вид радиолампы во время работы. 2) Иногда радиолампа будет светиться под небольшой утечкой. Когда воздух попадает в лампу, и когда высокое напряжение прикладывается к пластине, молекулы воздуха могут ионизировать.
лампа ГМИ-6Свечение ионизированного воздуха довольно сильно отличается от свечения флуоресцентного, ионизированный воздух является сильным фиолетовым цветом, почти розовым. Этот цвет обычно появляется внутри пластины радиолампы (хотя и не всегда). Он не цепляется к поверхностям, как флуоресценция, но появляется в промежутках между элементами. Радиолампа показывает это свечение и следует заменить её сразу, так как газ может вызвать ток анода утечку и (возможно) приведет повреждению лампового усилителя. ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: некоторые старые High End ламповые и гитарные усилители, и очень немногие современные усилители, используют специальные лампы, которые зависят от ионизированного газа для их нормальной работы. — Некоторые ламповые усилители используют выпрямители ртутные, такие как 83, 816, 866 или 872. Эти радиолампы светятся сильным сини-фиолетовым цветом при нормальной эксплуатации. Они превращаются переменного тока в постоянный ток для запуска других радиоламп. — И иногда, старинные и современные ламповые усилители используют регулятор для радиоламп газоразрядных, например типов 0A2, 0B2, 0C2, 0A3, 0B3, 0C3 или 0D3.
Ламповый фонокорректор дешевоЭти лампы работают на ионизированном газе для контроля напряжения очень плотно, и обычно светятся либо сине-фиолетовым или розовым, когда в нормальном режиме.
ламповый усилитель 6П3СЧто такое класс А, В, АВ, ультралинейный ламповый усилитель, и т.д.?
1. Класс А означает, что мощность радиоламп проводит такое же количество тока все время, будь то на холостом ходу или работает на полную мощность. Класс очень неэффективный для электричества, но, как правило, дает очень низкий уровень искажений и отличный звук.
Есть несимметричный класс, или SE, усилители. Они используют одну или несколько радиоламп параллельно, которые работают все в фазе друг с другом. Они обычно используются в небольших гитарных усилителях и в High End высокого класса усилителях. Многие аудиофилы предпочитают ламповый усилитель SE, даже если он имеет относительно высокий уровень искажений четного порядка. Большинство 300B высокого класса High End ламповые усилители SE. Отрицательная обратная связь(ООС), которая может быть использована, чтобы уменьшить искажение усилителя, не особо ощущается в звуке. Большинство ламповых усилители SE без ООС.
Также существуют двухтактные ламповые усилители класса А — они используют две, четыре или более трубок (всегда в паре), которые приводятся в противофазе друг к другу. Это сводит на нет искажения даже четного порядка и дает очень чистый звук. Примером класса А в двухтактном ламповом усилителе является гитарный усилитель Vox AC-30. Высокие токи могут, как правило, изнашивать катоды радиоламп быстрее, чем в ламповом усилителе АВ.
Есть два вида класса А, которые можно применить к несимметричным или двухтактным
— Класс А1 означает, что напряжение сетки всегда более отрицательное, чем напряжение катода. Это дает максимально возможную линейность и используется с триодах, таких как SV300B, и пентодах.
акустика Onkyo PS-A77 + ламповик на ГМИ 6— Класс A2 означает, что сетка приводится более положительно, чем для части катода или всего сигнала. Это означает, что сетка будет опираться на ток с катода и нагреваться. А2 не часто используется в пентодах или триодах как SV300B, особенно в аудио ламповых усилителях. Обычно ламповый усилитель класса-A2 будет использовать радиолампы со специальными прочными сетками, таких как SV811 и SV572 серии триодов.
2. Класса АВ относится только к двухтактным усилителям. Это означает, что, когда сетка одной радиолампы управляется, пока его анодный ток не отсекает (останавливает) полностью, то другая радиолампа берет на себя и обрабатывает выходную мощность. Это дает большую эффективность, чем класса А. Он также приводит к увеличению искажений, если усилитель не тщательно спроектирован и использует некоторые негативные отклики. Есть класс-AB1 и класс-AB2 усилители; различия такие же, как было объяснено.
Бестрансформаторные ламповые усилители особая высокотехнологичная продукция. Потому что это дорого и сложно причем, некоторые инженеры решили вообще ликвидировать трансформатор. К сожалению, радиолампы имеют относительно высокие выходные импедансы по сравнению с транзисторами. Хорошо продуманный бестрансформаторный ламповый усилитель способен на качество звука и доступен сегодня. Такой ламповый усилитель, как правило, требуют больше ухода и большую заботу в использовании, чем трансформаторный.
В последние годы, бестрансформаторный ламповый усилитель получил плохую репутацию ненадежности. Это было только проблемой с некоторыми производителями недорогих, которые с тех пор вышли из бизнеса. Хорошо продуманный ламповый усилитель может быть столь же надежный, как трансформаторный.
Я надеюсь, что это объяснение хоть немного помогло. Пожалуйста, оставляйте комментарии ниже, чтобы я мог вернуться к вам. Не бойтесь меня и добавляйтесь в ВК, Ютуб
Если вы хотите узнать больше об этой теме, и быть в курсе, пожалуйста, подпишитесь на наш сайт.
Не забывайте сохранять нас в закладках! (CTRL+SHiFT+D) Подписывайтесь, комментируйте, делитесь в соц.сетях. Желаю удачи в поиске именно своего звука!
На нашем сайте Звукомания есть полезная информация по звуку и видео, которая пригодится для каждого, причем на каждый день, мы обновляем сайт «Звукомания» постоянно и стараемся искать и писать только отличную, проверенную и нужную информацию.
ICEpower50ASX2 – сравниваем класс Д и лампу – hifi-audio.ru
Приветствую вас, любители хорошего звука и музыки! Меня зовут Переулочный Юрий, я разработчик и производитель
акустических систем Paradise Lost Audio, а также кабелей различного назначения (межблочных, акустических, сетевых, цифровых),
провожу улучшения и тюнинг ламповых усилителей, ДАКов и некоторой другой аудиотехники.
На моем сайте вы можете ознакомиться с моей продукцией, идеологией создания
акустических систем, посмотреть фото, узнать новости, а также при желании связаться со мной по любому интересующему вопросу.
Внимательные читатели сайта возможно помнят мою дебютную статью “Hood 1969 против QUAD 77” от 16 ноября, 2017 в которой
я ознакомил читателей с весьма любопытной и успешной схемотехникой усиления. Уверен, усилители Худа в различной реализации
находили и будут заслуженно находить своих почитателей. Просматривая статьи Александра я заметил, что в них достаточно много
материала о цифровых усилителях класса D на различных чипах, причем с довольно положительной оценкой. Идея хорошего и недорого
он так хорош, как о нем отзываются. Выбор пал на практически не освещенную на этом сайте плату ICEpower®50ASX2
Может кто еще не знает, это вовсе не очередной продукт мелкосерийного китайского производителя. Совсем нет. Это
фирменая плата ICEpower®50ASX2, разработанная в сотрудничестве со знаменитой датской компанией Bang&Olufsen.
Фото платы ICEpower®50ASX2
Прежде чем ознакомиться с платой, освежим в памяти что же такое собственно цифровой усилитель. Строго говоря, класс D –
Более логично было бы назвать их импульсными, но историческое название «цифровой» за ними уже прочно закрепилось.
Не вникая в технические подробности вкратце отмечу общий принцип работы подобных устройств. Аналоговый сигнал поступающий
на вход оцифровывется и поступает на аудио процессор, который в свою очередь с помощью широтно-импульсной модуляции
(PWM – Pulse Width Modulation) управляет силовыми полупроводниковыми ключами. Преобразование импульсного сигнала в аналоговый
происходит в фильтре низких частот на выходе усилителя или непосредственно в нагрузке.
Теоретически, КПД подобных усилителей должен достигать 100%, но, к сожалению, сопротивление канала транзистора хоть и маленькое,
но все же ненулевое. Но, тем не менее, в зависимости от сопротивления нагрузки, КПД усилителей этого типа может достигать 90%-95%.
Разумеется, при такой эффективности нагрев выходных транзисторов практически отсутствует, что позволяет создавать очень маленькие
и экономичные усилители. Коэффициент гармонических искажений при грамотном построении выходного фильтра можно довести до 0,01%,
а то и менее, что является прекрасным результатом.
Основные технические данные платы
(более подробную информацию можно найти на сайте дилера):
Номинальная мощность (гармонические искажения + шум 1%, 4 Ом, 2×50 Вт
Номинальная мощность (гармонические искажения + шум 1 %, 8 Ом, 2×25 Вт
Динамический диапазон, 120 дб
Полоса пропускания (-3 дБ, 8 Ом, полумостовой режим) , 130 кГц
Гармонические искажения + шум (1 Вт, 1кГц), % 0,002
Неравномерность частотной характеристики (20 Гц – 20 кГц, нагрузка 2 – 8 Ом), ± 0,5дб
Коэффициент демпфирования (8 Ом, 100 Гц) > 500
Габаритные размеры, мм 110x80x35
Как вы видите на небольшой мощности в несколько Вт (порой этого достаточно) усилитель обеспечивает чемпионские
показатели нелинейности в тысячные! доли процента. И это все при условии что он очень умеренно греется, не имея никаких!
для усиления эффекта добавлю, что на этой же площади умещается блок питания, естественно импульсный, занимающий примерно 2/3
общей площади. Получается только 1/3 занимает собственно 50-ватный стереоусилитель, между прочим с очень высоким коэффициентом
демпфирования (более 500!) – все это просто немыслимо было до недавнего времени с точки зрения других типов усилителей.
Что же в итоге? Рекордные технические параметры, минимальные размеры, абсолютное удобство для пользователя. Для тех кому мало
На двух BTL платах можно получить до 100Вт на канал, кому и этого мало есть стереоплаты мощностью 125Вт и 250Вт, соответственно.
125ASX2 и 250ASX2. Ранние версии цифровых усилителей критиковали за качество звучания. Но шло время, элеменная база,
Технологии улучшались и становились доступнее, приложили руку известные фирмы. Я решил узнать насколько хороши эти продукты и
каково их место в аудиоиерархии.
Собственно плата, естественно она новая, была приобретена в феврале 2020 года у официального дилера в г. Ростов-на Дону, на что
выдали соответствующие документы. Дилерские платы, то есть реально фирменые, гораздно лучше чисто китайских моделей.
гораздно менее критичные компоненты. Заказал полностью алюминиевый корпус с ножками, сетевым включателем и уже выполненными
отверстиями под все разьемы, коннекторы, тумблеры и светодиод питания.
Состояние корпуса оказалось идеально обработанное, превосходное косметически и тщательно подогнанное. Молодцы!
Размеры кейса 155х60х261мм. Вес усилителя с пультом в конечном итоге казался 1.7 кг.
Вид в собранном виде
Заказал и интегрировал контроллер дистанционного управления громкостью с помощью пульта ДУ. Потенциометр японский (возможно) ALPS 100КОм.
примерно на 9ч, для предотвращения возможного опасного положения уровня громкости, которое может привести в выходу из
строя акустики. Включение усилителя только механическое, тумблером, однако контроллер ДУ имеет возможность дистанционного
включения/отключения усилителя и при желании эту функцию можно установить. Удобно, разработчики платы предусмотрели отдельный
разьем двухполярного питания +/-25В для сервисных функций. Через понижающий модуль к нему был подключен контроллер ДУ. На
Разьемы задней панели вполне приличного качества и уровня звучания.
Звучание оригинальной платы в заводской версии вполне добротное, по отзывам пользователей вполне переигрывает все ресиверы/усилители
стоимостью до 500$, а то и сопоставимо с аппаратами до 1000$. Но мне это было мало и я поставил себе задачу повысить уровень
звучания. В питании усилителя были заменены электролитические конденсаторы на топовые Nichicon MUSE KZ с повышением
рабочего напряжения и номинала 2штХ1000мкФ/25В и 2штХ470мкФ/50В. Также многочисленные блокировочные слюдяные конденсаторы
Вся разводка (сетевая, входных и выходных цепей) сделана импортным литцендратом OFC (Очищенная медь 4N) необходимого сечения.
Проведенная работа привела к достойным результатам. Значительно увеличилась прозрачность и ясность звучания, возрасла динамика,
детальность и разборчивость. Могу сказать, что по аудиофильским параметрам (точность, скорость, сцена,
разрешение, атака, детальность, теплота и сочность) усилитель образцово безупречен и сопоставим, а то и лучше усилителей ценой
1000-1500$. Конечно класс D не идеален и имеет “врожденные” недостатки, которые (как мне кажется) пока не исправимы на данном
Звучание с недостаточной плотностью, мясом. Бас мощный и низкий, но не убойный. Я кстати сравнивал у свего знакомого этот усилитель
с предтоповым Аккупфейсом. Тот кто знает, понимает насколько это серьезный игрок, вот у него реально убойный бас.
Accuphase P-700
Лучше вкатце опишу систему в какой я прослушивал (по памяти, могу несколько ошибатьcя, но это не так важно):
SACD-проигрыватель Accuphase DP-500
Усилитель Accuphase P-700
Акустика Tannoy Canterbury
Провода XLO signature
Конечно цифровой усилитель ни в чем Accuphase P-700 не превзошел и сильно проиграл в динамике, плотности и могучести
сравнении с менее сильным, но не менее известным соперником Sansui AU-D907X показал свои цифровые зубки и похвастался своей
явно превосходящей отточеной сценой, детальностью, разрешением, сочностью и уступил только в энергетических показателях –
звук был более плоский, жидковатый, не такой твердный и наполенный.
Sansui AU-D907X
Если сравнивать с хорошими однотактными ламповиками нашему испытыемому свойственна нехватка натуральности,
и это слышно на системе только соответствующего уровня. Например, я сравнивал в свой системе с ламповиком на 300В
https://a74766.wixsite.com/paradiselostaudio/300b-1626-c3g
Усилитель 300В
Этот ламповик очень сложный, с кенотронным выпрямлением, стабилизацией питания. межкаскадными тансформаторами,
редкими винтажными лампами. Конечно ICEpower®50ASX2 проиграл ему, причем в своих самых сильных позициях тоже.
Но если учитывать его цену, этот Айс просто находка для любителя качественного звука, желающего иметь аппаратуру максимального качества
за умеренные и даже очень умеренные деньги. Напомню, сама плата стоит порядка 100$. К сравнению, только входные оригинальные
лампы C3G производства Siemens для своего усилителя я покупал в Германии за 100 евро.
Так кому может понравится АйсПауер? Как вы поняли, мне нет, я не сторонник современного и тем более цифрового звукоусиления. Хотя
мне поступала информация, что это направление постоянно развивается и совершенствутся. И есть усилители класса D гораздно лучше
но и гораздно дороже Айса. Кто слышал о HYPEX NCORE® TECHNOLOGY?
https://www.diyclassd.com/diy-amplifier-modules/
Два моноблока NC400 и блок питания обойдутся в более серьезную сумму. Можно купить отдельно платы, можно готовый продукт. Кому интересно,
поинтересуйтесь, здесь я могу немного ошибаться, если что поправите меня.
Это, конечно, все любопытно, но на данный момент мне больше нравится ламповый звук. Он более честный, натуральный, музыкальный и
естественный. Почему на сайте я почти никогда не встречал оценок и мнений по этим параметрам? Все расуждения лучше/хуже обычно протекают
в аудифильском русле (сцена, детальность, разрешение, прозрачность, бас, верх, воздух и т.д) Это тоже должно быть, но где главные
меломанские критерии, а именно за что мы любим и слушаем музыку? Мы же получаем удовольствие от прослушивания музыки и голоса, от
достоверности и высокой верности воспроизведения, а не от набора спецэффектов. Где понятия – теплота, душевность, музыкальность,
вовлеченность, целостность образов, НАТУРАЛЬНОСТЬ ТЕМБРОВ (надеюсь уважаемые любители музыки понимают что это значит)?
Хотелось бы чтоб этого было больше в обсуждениях.
Подводя итог, могу с большой долей вероятности предположить что ICEpower понравится, и возможно даже очень, любителям
транзисторного звучания, он к ним очень близок, и по сути (чипы, микросборки, транзисторные ключи) им является. Характер звучания
транзисторный, с их типичными особеностями. Любителям лампы нет, и возможно сильно нет, потому что он не в этой идеологии совершенно.
У него мало меломанских положительных качеств, о которых я начал упоминать. Впрочем как и у большинства транзисторных усилителей.
Пользуясь случаем, обьясню ситуацию на типичную критику ламповых усилителей – очень часто слышу, что лампа медленная, вязкая, ватная,
не детальная, с подгуживающим расползшимся басом. Ответ – ребята, да просто вы не те усилители слушали! Это недостатки есть, но они
касаются дешевых простейших моделей, или недостаточно качественных, на которых съэкономлено все, начиная от входного коннектора и
заканчивая выходными трансформатороми. Например, в Китае большинство именно таких! Даже в ценниках до 50-60т.р. Ламповый усилитель одновременно
и прост (схемотехникой) и сложен (требованием к качеству комплектующих). Он состоит в своей основе из ламп и трансформаторов, порой даже без
межкаскадных емкостей. Хорошие лампы и трансы просто не могут стоит дешево, их сделать грамотно и качественно сложно, поэтому конечная
стоимость всего аппарата высока. Насколько помню, именно так говорил Питер Квортруп (Audio Note). В однотактных усилителях ситуация
усугубляется весьма энергоемким режимом работы ламп, когда они потребляют сопоставимую энергию даже в отсутствие сигнала. Это накладывает
требования по мощности к блоку питания, для качественной работы должен быть обеспечено перекрытие запаса по мощности в 4-5 раза!
То есть, если усилитель потребляет от сети скажем 200Вт, то суммарная мощность всех сетевых трансформаторов долна составлять 800-1000Вт.
Трансформаторы и дроссели должны быть намотаны на железе внушительных(!) размеров (я о сечении магнитопровода). Я уже молчу про диаметр
обмоток медного провода соответственно. Аналогично должны быть сделаны выходные трансформаторы, причем везде еще важен тип железа, иначе
низкого глубокого и плотного баса (и звука в целом) просто не получить и потом это ничем не исправить! Никакие супераудиофильские конденсаторы
не помогут. Китайские усилители начального уровня все грешат этим, да и наши местные самодельщики и мелкие фирмы тоже попадают под дьявольское
непреодолимое желание сьэкономить (а может посто не знают об этом??).
Плюс к крохотным размерам железа (оцените сами по фото на Али)
собираются схемы на печатных платах, без стеснения ставиться микросхемы, электронные блоки управления, реле, даже транзисторные каскады в пути
усиления сигнала! Все это шумит, вносит помехи неизбежно проникающие в тракт звукоусиления. Лично наблюдал это неоднократно. Звучание портят
включением в ультралинейный, пентодный режим выходных ламп (при двухтакте для большей мощности) и вообще введением обратных связей! Плюс
общее низкое качество комплектующих, конденсаторов. В итоге невыразительное блеклое звучание, анемичная динамика по всему диапазону, гулкий
разваленый бас, который собствено не бас, а больше мидбас, без самого низа. Как то спасает картину природная музыкальность и натуральность,
но это уже скорее не благодаря создателям, а вопреки). Справедливости ради отмечу, что у них есть красивые и добротно сделаные корпуса,
этим и цепляют), но видимо только этим. Достойные модели, сделанные правильно, тоже все таки есть, отмечу это ради справедливости.
Но даже в Китае они стоят немало. По моим представлениям хороший звук будет начинаться с отметки 100-150т.р. и выше. Вот тогда ламповый
усилитель не будет обладать типичными недостатками, будет больше достоинств и он вполне будет конкурентноспособен с лучшими транзисторными
моделями. А в случае талантливо созданных однотактников, нагруженные на легкие быстрые высокочувствительные динамики (не представляющие
тяжелой нарузки), они однозначно окажуться на вершине аудиоусилителей. Кто сомневается, почитайте не рекламно проплаченые статьи What Hi-Fi?, а реальные отзывы
людей слушающих эту аппаратуру. Например здесь
https://www.hi-fi.ru/magazine/audio/vsya-pravda-o-komponentakh/
и вы поймете какая аппаратура считается лучшей в мире и к чему следует стремиться. Не могу отвечать за достоверность информации, с этим
лучше обращаться к автору, но у меня нет оснований ему не доверять. Мощные транзисторные усилители я могу рекомендовать только в случае
наличия тугой низкочувствительной акустики (менее 90дб, тем более если 88-86дб и ниже) со сложным импендансом, модуль полного сопротивления
которой может падать слишком низко. В этом печальном случае о ламповом маломощном однотакте можно даже не думать, он просто будет придушен
до полуобморока и ничего выразительного не пропоет, с каким бы он ценником не был, а вы будете неприятно разочарованы и сформируете негативное
ложное мнение, не забывайте об этом.
Завершая статью , скажу только что все написанное мое личное мнение и мой личный опыт, не хочу никого ни в чем убеждать и тем более
ввязываться в долгие нудные споры здесь в комментариях. Наблюдаю слишком много грязи и личных оскорблений в комментариях (мне кажется с
этим что то надо делать), да и просто у меня нет времени на непродуктивные переписки. Я это время лучше потрачу на работу и исследования.
Но адекватным пользователям с интересными вопросами, конечно, постараюсь ответить. Надеюсь мой материал был вам интересен и полезен.
Желаю всем хорошего звука и поиска своего звучания!
Статьи об Hi-End ламповых усилителях, радиолампах, акустических системах
История Майка Мэттьюса
Описания основных диапазонов частот
Практичность правит миром
или Истинный High End
Как работают ламповые усилители, особенности теплого звука
Теоретическая часть, схема, принцип работы каскадов лампового усилителя, на радиолампах KT88 — KT120 — KT150 — KT170Tung-Sol
Mullard ECC83/12AX7 руководство пользователя. Как отличить настоящую лампу от подделки?
318tiКир CD-проигрыватели 90-х. годов
50 лучших усилителей Hi-Fi и High End усиления звука. И новые дорогие разработки
адаптивная схема смещения AutoBias и защита компонентов
концепция современного High End
компонент для подготовленного слушателя
удачное посвящение
Система автосмещения Adaptive AutoBias и защита PTP
Jensen, Black Gate, LCR (Англия), Aerovox, RIFA, МБГВ , КБГ-МН
Характеристики подобранных ламп
Автор — Игорь Илларионов
Новая классика…Klipsch Forte III
Тестируем Cary Audio SLI-80
Рецепт для меломана. Акустические системы Klipsch Heresy III
Путь сигнала по дорожкам….
Тест лампового усилителя. Выбор ламп.
коэффициент демпфирования
Отбор Электронных Ламп
«Тёмной стороны….»
Принципиальная и монтажная схемы усилителя НЧ
В сеточную сеть усилителя напряжения…
В электронной лампе
Что же такое подобранные лампы и когда они необходимы?
связана с Томом Хидли
West lake Tower HR-7 составлена из…
В рекламных публикациях Wilson Audio
Срок службы радиолампы.
Радиолампы могут отбираться разными способами….
Однотактные и двухтактные ламповые усилители: особенности звучания
Радиолампы имеют видимый блеск внутри них
Лучевой тетро́д — четырёх электродная экранированная лампа
Разделительные фильтры в АС И. Алдошина
Лампы PX300B Genalex Gold Lion
ЧАСТЬ 2 А. Тихонов, А. Грудинин.
A. Белканов, Вестник А.Р.А. №2
В честь своего сорокалетия компания Conrad-Johnson….
Андрей Субботин, Saturday Mastering
Опубликовано в журнале Stereo&Video
Опубликовано в журнале Stereo&Video,
Опубликовано в журнале Stereo&Video,
Опубликовано в журнале Stereo&Video,
FOCUS AUDIO — FС7 SE
Игорь О. Вадим Д. для hificomponents.ru/
Вопрос выбора материала для изготовления корпуса акустической системы….
Copland CTA-504.
Параметры Thiele & Small
Характеристики голоса.
СЕССИЯ ПРОСЛУШИВАНИЯ
Таблица частот по отношению к нотам для более точной регулировки…
PP усилитель на КТ88…
Что такое BIAS и как его настроить?
Схемы ламповых усилителей, много схем усилителей как hi-fi, так комбиков, гитарных усилителей
Ламповые усилители схемы, инструкции (мануалы)
Вы можете настраивать своё тело, как оркестр
- Акустика на динамиках Supravox Ligne Acoustique
- Сергей Лебедев, October 2013
Cуществует много различных радиоламп – как же их различать?
ЧАСТЬ 1
А. Тихонов, А. Грудинин.
Источник: http://lesrecords.ucoz.ru/publ/3-1-0-1
Источник: http://www.next-sound.ru
/
Замена радиолампы в вашем усилителе, комбике
Когда пора менять радиолампы в усилителе?
Автор: Cергей ЧЕСНОКОВ
/
По материалам Гитарной мастерской Ивана Казакова
На эту тему написано очень много, вот….
Общие понятия и наиболее часто задаваемые вопросы
Акустическая система (Общие понятия и наиболее часто задаваемые вопросы)
Как улучшить качество звучания домашней аудиосистемы… г-н Ван Ден Хул.
Акустическая система ..Общие понятия и наиболее часто задаваемые вопросы.
|
Роберт Харли
Ламповые усилители ..
Радиолампы EL34 или KT88, что выбрать
Замена ламп .. Автор: Сергей Чесноков. Журнал: MusicBox №18
Казалось бы, радиолампы остались в далеком прошлом
…наиболее широко применяются маломощные двойные триоды
Термин, возникший в начале 70-х годов в среде любителей звукозаписи «Ламповый звук»
Волшебство лампового звука
Эквализация…
Терминология..Тональный баланс..Тембр ..Тембральный баланс
Конденсаторы Jensen и Duelund
В. Костин Салон AUDIO VIDEO январь 1998
Азы акустики
Выбор акустической системы и ее покупка
Страницы: 1 [ 2 ]
Оправдательный вердикт в пользу ламп. Обзор интегрированного лампового усилителя Icon Audio Stereo 40 mkIIIm
Если отвлечься от религиозной коннотации, слово «икона» весьма неплохо подходит для названия фирмы, занимающейся производством классических ламповых усилителей в духе Dynaco, Quad и пр. И хотя Icon Audio всего 13 лет, благодаря продуманному и трепетному использованию лампового наследия и, не в последнюю очередь, разумным ценам, компании удалось заслужить репутацию, вполне соответствующую своему высокому имени.
Если отвлечься от религиозной коннотации, слово «икона» весьма неплохо подходит для названия фирмы, занимающейся производством классических ламповых усилителей в духе Dynaco, Quad и пр. И хотя Icon Audio всего 13 лет, благодаря продуманному и трепетному использованию лампового наследия и, не в последнюю очередь, разумным ценам, компании удалось заслужить репутацию, вполне соответствующую своему высокому имени.
Во время воспроизведения музыки стрелочный индикатор отображает выходную мощность
Stereo 40 mkIIIm располагается ровно посредине линейки интегрированных усилителей и сделан с той же принципиальностью, что и остальные изделия фирмы. Это в первую очередь означает отсутствие микропроцессорного контроля (пульт ДУ, к счастью, есть), качественные трансформаторы, дроссель в фильтре питания, использование навесного монтажа вместо печатных плат, отказ от полупроводников везде, включая высоковольтный выпрямитель. Применение лампы в выпрямителе позволяет кроме обсуждаемых звуковых преимуществ такого решения реализовать естественную задержку в подаче анодного напряжения, когда вы переводите усилитель из режима Standby – в нем накал ламп подается вполсилы, что обеспечивает плавный переход на рабочий режим и продлевает срок их службы. Доскональность, добротность и классический внешний вид говорят в пользу Icon Audio, и даже «рукодельный» защитный кожух из акриловых брусков и простецкий штамп краской названия фирмы не портят впечатления. Усилитель может работать в ультралинейном и триодном режимах (переключение разрешено только в режиме Standby), и допускает использование различных выходных ламп (EL 34,6СA7, KT66/77/88, 6550) при условии регулировки тока покоя. Благодаря стрелочному индикатору процедура достаточно проста, хотя и требует аккуратности.
Если вы привыкли, что ламповый звук – значит, мутноватый с разухабистым басом, Stereo 40 mkIIIm вас удивит. Его ламповый почерк почти нейтрален и ровен (особенно в триодном режиме), бас энергичен и хорошо контролируется, а повышенное внимание к середине создает ту особенную интимную атмосферу, на которую способны лишь отдельные высококлассные транзисторные аппараты. Это в наибольшей степени проявляется в джазовой и камерной музыке, а также при воспроизведении старых записей, где способность Icon Audio реконструировать естественный тембр инструментов творит чудеса. Вполне логично, что динамические особенности усилителя больше подходят для старых и не слишком масштабных современных записей. Вы высоко оцените его способность донести самые тонкие звуки клавесина в Сонатах Баха для клавесина или скрипичное мление в печальных фрагментах осени из «Времен года» Вивальди, хотя если вы поклонник Вагнера или Стравинского, лучше поискать что-нибудь другое.
Цена: $3360
За: Достаточно нейтральный и при этом выразительный звук; хорошо очерченный и энергичный бас; простая и качественная конструкция
Против: Переключатель «триод/пентод» на передней панели можно случайно задействовать в режиме работы; не для музыки с очень большим динамическим диапазоном
Вердикт: Ламповый усилитель, сделанный по старым рецептам, но способный корректно работать с современными АС и при этом недорогой
Языком цифр
- Мощность:40/20 Вт (пентодный/триодный режимы)
- Лампы:EL34 (выход), 6H9C (фазоинвертор), 6SN7 (вход), 274B (выпрямитель)
- Выходы:На АС 8/4 Ом
- Входы:Линейные RCA (4)
- Вход/выход на запись:RCA
- Габариты (В×Ш×Г) 21×39×41 см
- Вес:25 кг
Усилители класса G — как они работают – Плюсы и минусы подхода. Разбираемся в усилительном алфавите
Сначала была буква A
Впервые принцип усиления электрического сигнала был запатентован компанией General Electric более ста лет назад, в далеком 2016 году. Для реализации этого принципа, в дальнейшем получившим название «класс A», достаточно одного усилительного элемента – транзистора или лампы. Понятно, что в то время транзисторов ещё не было, потому будем говорить о лампе, хотя ровно те же подходы реализуются и с использованием транзисторов. Итак, вакуумный триод имеет три элемента, заключенных в колбу с сильно разреженным газом – катод, анод и управляющая сетка. Если приложить напряжение к катоду и аноду, то между ними возникает поток электронов. Управляющая сетка располагается между этими электродами и, в зависимости от приложенного к ней потенциала, регулирует этот поток, подобно вентилю на водопроводной трубе. Чем выше приложенный к сетке потенциал – тем меньше электронов попадает от катода к аноду. Вплоть до полного прекращения потока – этот момент называется закрытием лампы. Подключив нагрузку, в качестве которой может выступать динамик или акустическая система, к аноду и катоду, и подав на управляющую сетку входной сигнал от источника, получаем простейший усилительный каскад, работающий в классе A.
Правда, здесь есть один нюанс – усилители звука работают с переменными сигналами звуковых частот, имеющими положительную и отрицательную составляющие. И если при прохождении положительной полуволны лампа будет корректно отрабатывать её форму на выходе, то когда подойдет очередь отрицательной полуволны – триод будет в закрытом состоянии, а на выходе будет гробовая тишина. Чтобы этого не происходило «нулевой» уровень входного сигнала смещают в середину рабочего диапазона лампы. Таким образом, обрабатывая положительную полуволну лампа открывается сильнее, а при работе с отрицательной полуволной триод начинает закрываться от средней точки, но не доходит до состояния полного закрытия. Именно это смещение обуславливает характерные особенности усилительных каскадов, работающих в классе A.
Неоспоримыми плюсом такого решения является то, что усилительный элемент всегда работает в середине своего рабочего диапазона, то есть, всегда готов незамедлительно реагировать на изменения входного напряжения. Кроме того, этот элемент в схеме работает автономно, то есть, отсутствует проблема тщательного подбора комплектующих для совместной работы.
Обратной стороной медали стал невысокий КПД таких каскадов, достигающий в лучших своих реализациях 25-30%. Дело в том, что при отсутствии сигнала на входе триод полуоткрыт и фактически расходует энергию впустую. Эта энергия (70 – 75%!) преобразуется в тепло, что, во-первых, заставляет реализовывать громоздкие системы охлаждения, а, во-вторых, ведет к ускоренному износу элементов схемы. Кроме того, каскад в классе A отлично работает на малых уровнях громкости, когда амплитуда выходного сигнала с запасом укладывается в рабочий диапазон триода. При увеличении громкости, по мере приближения амплитуды выходного сигнала к границам рабочего диапазона усилительного элемента, начинают расти искажения. Причем, при приближении к полностью открытому или полностью закрытому состоянию, искажения растут экспоненциально.
Особенности выбора усилителей звука
Вы по-настоящему интересуетесь качеством звуковых дорожек? Вы считаете себя истинным меломаном, который понимает толк в качественной музыке? Вы интересуйтесь всеми современными новинками? Да? Мы угадали?
Вы по-настоящему интересуетесь качеством звуковых дорожек? Вы считаете себя истинным меломаном, который понимает толк в качественной музыке? Вы интересуйтесь всеми современными новинками? Да? Мы угадали?
Тогда, если вы читаете эту статью, значит вы, вполне возможно, сейчас находитесь в поиске. То есть определяйтесь с тем, как выбрать и какой купить усилитель звука, чтобы мощность вашей музыкальной установки стала еще больше? Чтобы звук стал еще чище и наконец-то удовлетворил ваши высокие требования. Правильно?
Тогда не закрывайте вкладку, потому что нам есть что вам рассказать!
Как выбрать усилитель звука? Какие сегодня на рынке аудиотехники можно найти дешевые и дорогие новинки? Чем отличается профессиональный от бытового и какой лучше выбрать, чтобы купить для личного пользования? Обо всем этом, и не только, мы с вами прямо сейчас поговорим. Усаживайтесь поудобнее и давайте приступим!
Усилитель звука — конструкция и принцип работы
Усилители повышают степень мощности музыкальной установки. Вы замечали, бывает, что часто даже самые хорошие колонки звучат как-то не так, чего-то им не хватает? Причина — пресловутая недостача этой самой мощности. Выбрать и купить правильный усилитель звука — означает полностью раскрыть весь потенциал электронного инструмента, который воспроизводит записанную или живую мелодию.
А знаете ли вы?
Человек способен слышать звуки в промежутке от 16 Герц до 20 тысяч Герц? Как правило, взрослые могут слышать звуки в диапазоне от 18 КГц, но некоторые счастливчики сохраняют способность ощущать, даже не слышать, звуки более широких диапазонов. Здесь чаще всего мы говорим о людях с феноменальным слухом. Может, вы один из них?
Выбрать и купить хороший усилитель звука не помешает для любой музыкальной установки. Но если мы говорим о сабвуфере, — то это обязательный элемент, без которого покупать акустическую систему вообще не имеет смысла. Конечно, мы говорим сейчас об устройствах, не оснащенных этим дополнением. Ведь на рынке можно найти и варианты активных сабвуферов, то есть тех, которые уже снабжены этой электронной “приблудой”. Но, как правило, последние относятся исключительно к “домашнему” оборудованию.
Итак, что же собою представляет усилитель звука? Это электрическое автономное устройство, способное усилить мощность проигрывателя до такой степени, которая позволит слушать музыку на большой громкости при этом без потери качества.
Если мы говорим о том, чтобы выбрать и купить современный усилитель звука, то можно растеряться при выборе. Почему? Дело в том, что практически все современные модели вмещают в себя классический список регулировочных моментов, то же самое и задняя панель практически у всех с одинаковыми выходами. Тем не менее автономные изделия все же можно разделить на 4 категории:
- самые современные гибридные;
- их предшественники интегральные, компактные и комфортные в использовании;
- транзисторные усилители — довольно износостойкие модели;
- классические ламповые модели (“теплый звук”), которые, как это ни странно, по мнению многих специалистов, обладают самыми высокими характеристиками качества. Но они хрупкие и неудобные.
Чаще всего мы имеем дело с моделями, например, такими как усилитель HL AUDIO SF480Z или усилитель ARCTIC MPB-240UFF. Это автономные устройства, внедренные в отдельный корпус, которые способны усиливать мощность вещания на несколько каналов одновременно. Конечно, без потери качества.
Внимание!
Если мы имеем дело с нечетным количеством каналов, сразу понимаем, что один из них предназначен для сабвуфера.
Кстати, чаще всего эти модели работают очень долго, а решение о том, чтобы выбрать и купить новый, принимается не по причине поломки, а по причине желания чего-нибудь новенького.
Но есть и более компактные варианты, которые стоят немного дороже — цифровые и аналоговые усилители. Соответственно, цифровые работают только с цифровым звуком, аналоговые, как Park audio CF700-8, — с аналоговым. Первые чаще всего используют для домашних аудиоустановок, вторые относятся к полупрофессиональной технике.
Профессиональный или для дома — какой выбрать и купить усилитель звука
Давайте в этом подразделе сразу расскажем о том, что не стоит покупать слишком мощный усилитель звука для акустической системы малой мощности. Выбрать и купить такой вариант будет большой ошибкой, потому что он попросту будет работать на пределе мощности источника и вы потратите деньги впустую. Тем не менее лучше будет купить усилитель мощностью, которая примерно на 10-15 кВт выше, чем у акустики.
А знаете ли вы?
Чем качественнее звуковая установка, чем более современный усилитель звука, который вы решите купить, тем больший диапазон звучания будут давать ваши колонки и тем больше удовольствия вы будете получать от прослушивания музыки!
Что касается сопротивления, то оно должно быть абсолютно идентичным значению сопротивления акустической системы. Если у вашей системы сопротивление не четыре стандартных Ом, то купить усилитель звука нужно с соответствующими значениями.
И последнее — размерные габариты. Если вы хотите купить самый маленький и компактный вариант, но в то же время качественный, то стоит выбрать усилитель звука из класса D. Это более современные системы. Если вы не располагаете большой суммой денег, но при этом хотите купить вменяемый усилитель, то вам стоит выбрать из техники класса АВ. Что касается эксплуатационной надежности, то здесь она примерно одинакова.
Что ж, давайте подводить итоги? К чему вся эта информация в подразделе о том, какой купить усилитель звука: профессиональный или для дома? Если мы говорим о современных устройствах, то обращать свое внимание следует на те варианты, которые, прежде всего, подходят к вашей музыкальной системе. И уже от этого определяться с нужным параметром.
На что ещё обращать внимание перед тем, как выбрать и купить усилитель звука
Теперь мы понимаем, что перед тем как выбрать и купить усилитель звука следует максимально подробно изучить характеристики вашей звуковой установки. Но свое внимание стоит обратить еще на несколько параметров. Давайте посмотрим?
Кроме стандартных элементов, в некоторые варианты, которые можно выбрать и купить за не очень большие деньги, встроены дополнительные опции.
- Встроенный звуковой процессор — легче настраивать звук.
- Регулятор баса — для любителей не только слушать музыку, но и ощущать ее.
- Высокоуровневый вход.
Как правило, последним элементом оснащены практически все современные усилители. Да, и если вы являетесь фанатом всяких музыкальных гаджетов, перед тем как выбрать усилитель звука, обращайте внимание на эти вот элементы.
А знаете ли вы?
Звуки от 16 до 20 Гц скорее не слышатся, а ощущаются. Это что-то среднее между вибрацией и слышимыми звуковыми волнами.
Ну и последнее, о чем мы с вами поговорим, это цена современных усилителей звука в Украине. Желаете купить усилитель звука — сколько стоит качество? Точно так же как и с другими устройствами, диапазон цен на усилителиварьируется от одной тысячи до пятидесяти тысяч и даже выше. Но в отличие от многих других электронных устройств, здесь действительно цена прямо пропорциональна количеству. И если вы хотите купить по-настоящему качественное изделие, то вам придётся выбрать усилитель звука из более дорогих моделей.
В любом случае, удачи!
И желаем вам наслаждаться только самым качественным звуком!
Свежая HiFi новость — Junji Kimura
Представляем вашему вниманию статью знаменитого японского дизайнера в области аудио техники — основателя и бессменного лидера ставшей уже культовой компании 47 Labs, Junji Kimura.
В данной статье автор обосновывает и знакомит читателя с инновационным минималистическим подходом к конструированию современной транзисторной аудио техники.
Op-amps (операционные усилители), больше удовольствия, чем лампы.
В мире аудио, один вид формат часто меняется на другой, и они рассматриваются в качестве двух противостоящих сторон. MC картриджи против ММ картриджей, ламповые усилители и транзисторные, рупорная акустика против традиционных конусных излучателей и т.д. и т.п. Для меня лично все равно, какой формат или принцип использован, важно другое. Воспроизводят ли они музыку так, как хочу я? … Хорошие останутся в памяти людей еще долго после окончания их производства.
Начало романа
Когда я впервые начал разработку CD транспорта, я решился использовать ламповый усилитель как референсный с точки зрения звука. Я хотел довести качество звучания с CD до уровня LP, которое, по моему мнению, всегда было связано с ламповыми усилителями. Но для того, чтобы разработать новый транзисторный проект с нуля требуется полное посвящение и внимание. И здесь использование оп-усилителей стало моей целью на тот момент.
К тому времени, по истечении 30-летнего опыта работы в аудио, я полностью определился с тем, что все исключительно зависит от моих собственных ушей, когда приходит, наконец, решение о качестве звука оборудования, которое я решился проектировать…
Оп-усилители и отрицательная обратная связь (ООС)
Для ламповых усилителей, мы используем ООС для улучшения общих характеристик, но с транзисторной техникой, нам нужна ООС для управления коэффициентом усиления.
Существует твердая уверенность среди аудиофилов в том, что ООС вредно для звука, и они пытаются найти варианты построение схемы без ООС. В этом тоже есть свой потенциал, но подход на основе своего опыта с оп-усилителями, которые требуют особого внимания и где порядок определяется миллиметрами, мне представляется возможным решить проблемы, связанные с ООС, путем сокращения длины прохождения сигнала.
Я помню объявление об усилителе, отмеченным тем, что у него самая короткая ООС петля, утверждавшем, что он достоин Книги рекордов Гиннесса. Они говорили о длине около 30 мм, и это даже была не главная петля. В усилителе 4706 GAINCARD, длина петли всего 9 мм и это включает длину самого резистора, и мне интересно, что они скажут на это?
Лампы против оп-усилителей
Лампы и транзисторы находятся на двух полюсах практически во всех отношениях, за исключением одного аспекта. В любом случае, ООС играет важную ключевую роль. Разработчики своих собственных проектов, которые были почти всегда строго ограничены использованием ламповых усилителей могут найти новую почву для экспериментов с оп-усилителями.
Вы также найдете качество их звучания аналогичное тому, что вы можете найти в очень хорошо спроектированных ламповых усилителях. Я сам был удивлен этим и мои убеждения по поводу этих предрассудков еще более утвердились в отношении возможности использования различных типов и форматов аудио-дизайна для получения отличного звука.
Выходной трансформатор, как правило, включен в дизайн лампового усилителя и работает также как фильтр для полосы пропускания, что автоматически ограничивает необходимый диапазон звучания. В отличие от этого, оп-усилители являются усилителями с постоянным током, а коэффициент усиления и частотные характеристики остаются неизменными, что еще больше затрудняет контроль. Возникает ощущение, что приходится бороться с самой природой, вместо того, чтобы заниматься обустройством самого сада. Если вы находите это достойным и интересным, оп-усилители покажутся вам намного более занятным делом, чем лампы.
СхемаSound Controlled Lights — ElectroSchematics.com
Эта схема освещения с управляемым звуком используется для управления яркостью подключенных к нему источников света синхронно со звуком, который улавливается его микрофоном. Эта электронная схема очень распространена в дискотеках, барах, вечеринках…
Обычно светильники с регулируемым звуком просто подключаются параллельно громкоговорителям. Эта конфигурация имеет два недостатка: во-первых, очень мощный усилитель может вывести из строя лампы или, что еще хуже, неисправный свет может вывести из строя усилитель.Эта проблема устраняется схемой, поскольку она не подключается напрямую к усилителю. Вместо этого он улавливает звук с помощью микрофона.
Блок питания находится слева от усилителя электретного микрофона, а блок управления светом — справа. Конденсаторы C2 и C3 являются емкостным делителем напряжения и снижают уровень питания. Диоды D1 и D2 исправляют положительную амплитуду переменного напряжения. Сеть, состоящая из L1 и C1, защищает линию питания от скачков напряжения.В этой схемотехнике используется электретный микрофон. Обратите внимание, что существует 2 типа электретных микрофонов. Первый тип имеет три контакта для питания, заземления и выхода. У второго типа всего два контакта. Для этой схемы используется второй тип.
Схема звукового управления светом
При создании этой звуковой схемы освещения обратите внимание на то, что вы имеете дело с сильными напряжениями и токами. Используемые компоненты должны иметь достаточный рейтинг, чтобы справиться с ними.
Потенциометр P1, P2 и P3 должен иметь пластмассовые стержни и ручки. Используйте экранированный кабель для подключения микрофона к цепи.
Все провода, идущие к основному источнику питания и светильникам, должны быть изолированы термоусадочными трубками. Корпус схемы должен быть выполнен из пластика. Не позволяйте металлическим предметам выступать из коробки.
Электрифицированы даже радиаторы для симисторов. Помните, что между этой цепью и основными линиями питания нет изоляции. Максимальная выходная мощность каждого выхода (симистора) составляет 400 Вт, не превышайте этот уровень!
Светильники с аудиосистемой Схема расположения печатной платы
Принцип работы люминесцентного стартера
Состав стартера
По составу пускатель можно разделить на: стеклянная колба, заполненная неоновым газом, статический контактный элемент и подвижный контактный элемент.Контактная деталь биметаллическая.
Принцип работы стартера
Принцип работы: при включении переключателя напряжение питания сразу же добавляется на два полюса стартера через балласт и нить накала лампы. Напряжение 220 В немедленно ионизирует инертный газ стартера и дает тлеющий разряд.
Тепло этого процесса заставляет биметаллическую деталь расширяться. Поскольку степень расширения подвижной и статической контактных деталей разная, U-образная подвижная контактная деталь расширяется и удлиняется и контактирует со статической контактной деталью для соединения цепи, так что два полюса балласта контактируют.Ток проходит через балласт, контакт стартера и два конца нити накала, образуя путь. В это время, поскольку два полюса стартера замкнуты и напряжение между двумя полюсами равно нулю, неоновый газ в стартере перестает проводить ток, и тлеющий разряд исчезает, что приводит к падению температуры в трубке, U-образной форме. подвижный контакт охлаждается и сжимается, два контакта разъединяются, и цепь автоматически отключается.
В момент, когда два полюса отключены, ток в цепи внезапно обрывается, и балласт генерирует большую самоиндуцированную электродвижущую силу, которая действует на оба конца трубки после наложения напряжения источника питания.Когда нить нагревается, испускается большое количество электронов. Под действием высокого напряжения на обоих концах лампы они перемещаются от конца с низким потенциалом к концу с высоким потенциалом с большой скоростью. В процессе ускорения молекулы аргона в трубке сталкиваются и быстро ионизируются. Аргон ионизируется для выделения тепла, в результате чего ртуть выделяет пар, а затем пары ртути ионизируются и излучают интенсивный ультрафиолетовый свет.
При возбуждении ультрафиолетовым светом люминофор внутри стенки трубки излучает почти белый видимый свет.После люминесцентная лампа библиотеки загорится нормально. Поскольку переменный ток непрерывно проходит через катушку балласта, в катушке создается самоиндуцированная электродвижущая сила, а самоиндуцированная электродвижущая сила препятствует изменению тока в катушке. В это время балласт играет роль снижения напряжения и ограничения тока, так что ток остается стабильным в диапазоне номинального тока лампы, а напряжение на обоих концах лампы также стабильно в диапазоне номинального рабочего напряжения.
Поскольку это напряжение ниже, чем напряжение ионизации пускателя, пускатель, соединенный параллельно с обоих концов, больше не будет работать. Также в стартере есть конденсатор, который находится параллельно неоновому пузырю. Его функция заключается в поглощении гармоник, генерируемых тлеющим разрядом, чтобы не влиять на нормальную работу телевизора, радио, аудио, мобильного телефона и другого оборудования. Это также может привести к тому, что подвижные и статические контакты не будут производить искры, когда они разделены, чтобы избежать ожога контактов.Без конденсатора стартер тоже может работать.
Компоненты люминесцентной лампы прочие
Трубка
Нить накала, трубка, заполненная аргоном и тонкими парами ртути, стенка трубки с люминофором, в зависимости от газового люминофора, излучают разные цвета света.
Балласт
Балласт
Катушка с железным сердечником имеет большую самоиндукцию. Чтобы газ в трубке стал проводящим, требуется напряжение намного выше 220 В. Следовательно, люминесцентной лампе требуется намного более высокое мгновенное напряжение, чем напряжение источника питания при освещении.Когда люминесцентная лампа светится нормально, сопротивление лампы становится очень маленьким, и пропускается только небольшой ток. Если ток будет слишком сильным, трубка перегорит, а напряжение, приложенное к трубке, должно быть ниже, чем напряжение источника питания. Эти два требования выполняются с помощью пускорегулирующих устройств, соединенных последовательно с лампой.
Зачем стартеру в люминесцентной лампе конденсатор параллельно
(1) Функция конденсатора в пускателе: мгновенно увеличивать напряжение, чтобы ток мог разрушить неоновый газ в трубке и образовать путь для трубки.Конденсатор используется для зарядки и разрядки.
(2) Принцип работы конденсатора стартера: заряжать, когда он включен, разряжать, когда стартер выключен, и разрушать неоновый газ в трубке. Если вынуть стартер при включенной лампе, лампа не погаснет, потому что лампа Неоновый газ в трубке разрушился и образовал путь.
Детали: При включении переключателя напряжение питания сразу же подается на два полюса стартера через балласт и нить накала лампы.Напряжение 220 вольт немедленно ионизирует инертный газ стартера, образуя тлеющий разряд. Тепло тлеющего разряда заставляет биметаллический лист нагреваться и расширяться, и два полюса соприкасаются. Ток проходит через балласт, контакт стартера и нити на обоих концах, образуя путь. Нить накала быстро нагревается током и испускает много электронов. В это время, поскольку два полюса пускателя замкнуты, напряжение между двумя полюсами равно нулю, тлеющий разряд исчезает и температура в трубке снижается; биметаллическая пластина автоматически сбрасывается, и два полюса разъединяются.В момент, когда два полюса отключены, ток в цепи внезапно отключается, и балласт генерирует большую самоиндуцированную электродвижущую силу, которая действует на оба конца трубки после наложения напряжения источника питания. Большое количество электронов, испускаемых при нагревании нити накала, перемещается от конца с низким потенциалом к концу с высоким потенциалом с большой скоростью под действием высокого напряжения на обоих концах трубки лампы. В процессе ускорения он сталкивается с молекулами аргона в трубке, вызывая их быструю ионизацию.Ионизация аргона приводит к выделению тепла, которое вызывает образование пара ртути, а затем пары ртути также ионизируются и испускают сильные ультрафиолетовые лучи. При возбуждении ультрафиолетовыми лучами люминофор в стенке трубки излучает почти белый видимый свет.
После нормального свечения люминесцентной лампы. Поскольку переменный ток непрерывно проходит через катушку балласта, в катушке создается самоиндуцированная электродвижущая сила, а самоиндуцированная электродвижущая сила препятствует изменению тока в катушке.В это время балласт действует как понижающая и ограничивающая ток функция для стабилизации тока в пределах номинального диапазона тока лампы. Напряжение на трубке лампы также стабильно в пределах номинального рабочего диапазона напряжения. Поскольку это напряжение ниже, чем напряжение ионизации пускателя, пускатели, соединенные параллельно с обоих концов, больше не работают.
Что такое газовая лампа
Газовая лампа закрывает процесс разряда между электродами в колбе, поэтому ее также называют герметичным источником света дугового разряда.Он обладает характеристиками стабильного излучения, высокой мощности и высокой светоотдачи. Следовательно, он играет важную роль в освещении, фотометрии и спектроскопии. Есть много видов газовых ламп. Лампы могут быть заполнены различными газами или парами металлов, такими как аргон, неон, водород, гелий, ксенон и другие газы, а также ртутью, натрием, галогенидами металлов и т. Д., Тем самым образуя множество источников ламп с различными разрядными средами.
Принцип работы газовой лампы
В трубке лампы всегда есть заряженные частицы, которые движутся и ускоряются к соответствующему электроду под действием электрического поля.Ускоренные частицы ударяются о молекулы газа в трубке, ионизируя их, тем самым увеличивая свободный заряд в трубке. Некоторые из них достигают электрода и ударяются о него, выбрасывая вторичные электроны, достаточные для возбуждения газа и испускания света от электрода; в то время как другая часть взаимодействует с молекулами газа во время их движения. Они сталкиваются, ионизируют их или возбуждают излучение света, образуя тлеющий разряд.
Типы газовых ламп
При заполнении одним и тем же материалом можно создать множество газовых ламп из-за разной конструкции.Например, ртутные лампы можно разделить на: ртутные лампы низкого давления, давление в трубке менее 0,8 Па, можно разделить на тип тлеющего разряда с холодным катодом и тип дугового разряда с горячим катодом двух типов. Ртутная лампа высокого давления, давление в трубке от 1 до 5 атмосфер, светоотдача лампы может достигать 40-50 лм / Вт. Ртутная лампа сверхвысокого давления, давление в трубке может достигать от 10 до 200 атмосфер. Другой пример — длинная дуга и короткая дуга в неоновых лампах.Все они имеют свою светоотдачу, силу света, спектральные характеристики, схему запуска и особую структуру.
Какие недостатки люминесцентных ламп
Недостаток 1: большой объем, можно использовать только для основного освещения
Люминесцентные лампы должны иметь определенный диаметр трубки из-за их светоизлучающего принципа. Поэтому объем корпуса лампы относительно велик, а конструкция лампы затруднена. Как правило, его можно использовать только для основного освещения и нельзя использовать для акцентного освещения.
Недостаток 2: общая цветопередача
Индекс отображения люминесцентных ламп хороший или плохой, а цветопередача зависит от типа люминофора. Если люминофор в лампе представляет собой пятицветный люминофор, индекс отображения может достигать 90+ (но цена будет относительно дороже).
Недостаток 3: диммирование затруднено
Люминесцентные лампы можно затемнять, но технология управления намного сложнее, чем у ламп накаливания, и требует специальных приводных устройств.
Недостаток 4: Строб
Это наиболее опасная точка люминесцентных ламп-стробоскопов. Конечно, пока у газоразрядной лампы есть стробоскопическое явление, это вызвано периодическим изменением тока.
Недостаток 5: электромагнитные помехи
Из-за наличия в газоразрядной лампе электроприборов могут возникать более или менее электромагнитные помехи. В некоторых случаях, когда требуется использование продуктов, не создающих электромагнитных помех, например, в студиях звукозаписи, операционных и т. Д., люминесцентные лампы не подходят для использования.
В чем преимущества люминесцентных ламп
Преимущество 1: Высокая световая отдача
Светоотдача люминесцентных ламп очень высока, до 104 люмен на ватт. Если вам нужна более высокая окружающая освещенность, вы можете выбрать этот источник света с более высокой эффективностью.
Преимущество 2: высокий световой поток, слабое затухание света
Если предположить, что срок службы люминесцентных ламп достиг 8000 часов, некоторые высококачественные люминесцентные лампы все еще могут поддерживать более 90% выходного светового потока; даже если качество немного хуже, они могут достигать 80% выходного светового потока.Ни лампы накаливания, ни галогенные лампы этого сделать не могут.
Преимущество 3: доступны различные цветовые температуры
Люминесцентные лампы обычно имеют 4 основных белых цвета: теплый белый (3000k), белый (3500k), холодный белый (4000k) и дневной свет (6500k). Эти разные цветовые температуры зависят от разных цветов люминофоров на стенках трубки.
HID (разряд высокой интенсивности) | Типы лампочек
Какие они?
HID, или газоразрядные лампы и лампы высокой интенсивности, представляют собой семейство газоразрядных дуговых ламп, которые создать свет, посылая электрический разряд между двумя электродами через плазму или ионизированный газ.Обычно используется дополнительный газ, и этот газ служит простым способом классификации основных типов HID. лампы: ртутные, натриевые, металлогалогенные.
Эти лампы известны своим высоким КПД при токарной обработке. электричество в свет и их долгий срок службы. Лампы HID требуют балласта для создания начальный скачок электричества, необходимый для их запуска и регулирования их мощности во время нормальной работы.
Откуда они взялись?
Базовая технология газоразрядной лампы существует более 300 лет, и эти же принципы также руководили инновациями в других типах освещения, таких как флуоресцентное и неоновое.Изобретение газоразрядной лампы приписывают английскому ученому Фрэнсису Хоксби, кто впервые продемонстрировал технологию в 1705 году.
В то время лампа была наполнена воздухом, но это было позже обнаружил, что светоотдача может быть увеличена за счет наполнения лампы благородными газами, такими как как неон, ксенон, аргон или криптон.
Современные технологии HID позволили еще больше увеличить световой поток за счет эксперименты с газовыми смесями и улучшенные электроды, но функциональные основы высокоинтенсивной газоразрядные лампы остались прежними.
Как они работают?
В современном освещении лампа HID работает, посылая электрическую дугу между двумя вольфрамовыми электродами, помещенными в дуговую трубку, обычно изготовленную из кварца. Трубка заполнена смесью газа и солей металлов.
Дуга возникает при первоначальном выбросе электричества, которому способствует газ в лампе. Затем дуга нагревает соли металлов, и создается плазма.
Это значительно увеличивает свет, производимый дугой, в результате чего получается источник света, который более эффективен в создании видимого света вместо тепла, чем многие традиционные технологии, такие как лампы накаливания или галогенные лампы.
Где они используются?
Вообще говоря, лампы HID используются в основном в приложениях, где наиболее важным фактором является создание как можно большего количества видимого света на ватт. Основные области применения: уличные фонари, спортивные залы, склады, крупные торговые объекты, стадионы и помещения для выращивания растений. В последнее время эти лампы также использовались в некоторых фарах дорогих автомобилей. Поскольку большинство HID-ламп излучают либо очень холодный белый / синий, либо теплый белый / желтый свет, они обычно не используются в приложениях, где важен эстетический вид света.Кроме того, некоторые лампы HID требуют длительного прогрева и не подходят для применений, в которых освещение включается и выключается на регулярной основе.
Другие полезные ресурсы
Схема, работа, преимущества и недостатки
Как следует из названия, переключатель хлопка — простой интересный проект для начинающих и любителей. Эта схема используется для включения света через звук хлопка, но она может работать через любой звук той же высоты тона. Важнейшими компонентами, использованными при создании этого проекта, являются электрический конденсаторный микрофон в качестве датчика звука.Основная функция этого устройства — преобразование энергии звука в электрическую.
Таймер 555 через транзистор активирует светодиод, и через некоторое время он будет выключен. Когда эта цепь подключена к какой-либо электрической нагрузке, она включается и выключается только через звук хлопка. Этот простой проект очень полезен, так как не требует каких-либо внешних механизмов для выполнения определенных операций. В этой статье обсуждается, как сделать переключатель хлопка с использованием микросхемы таймера 555 и его работа.
Что такое переключатель хлопка?
Схема, которая работает через звук хлопка, в остальном похожий на этот звук, называется переключателем хлопка.Этот переключатель активируется один или два раза в ладоши и деактивируется, когда снова хлопает в ладоши один раз, в зависимости от конструкции схемы.
Переключатель хлопка работает
Основная идея переключателя хлопка заключается в том, что микрофон, используемый в этой схеме, принимает звук хлопка и генерирует слабый сигнал для управления лампой. Обычно этот переключатель управляется звуком. Например, светом, вентилятором, телевизором можно управлять, хлопая в ладоши.
Блок-схема
Работа переключателя хлопка обсуждается на блок-схеме переключателя хлопка .Эта блок-схема включает аудиоусилитель, бистабильный триггер и усилитель цепи. На приведенной выше блок-схеме усилитель мощности звука используется для усиления звуковых сигналов с меньшей мощностью до уровня, подходящего для управления громкоговорителями.
Триггер — это схема, которая включает в себя два стабильных состояния, которые используются для хранения данных состояния, поэтому она описывается как последовательная логика. Триггер представляет собой бистабильный мультивибратор и используется в качестве элементов хранения данных.
При использовании в конечном автомате (FSM) следующее состояние и выход в основном зависят от его текущего входа, а также от текущего состояния.Таким образом, его можно использовать для подсчета импульсов, а также для координации входных сигналов, которые синхронизируются с некоторым временным сигналом.
Бистабильная схема включает в себя два стабильных состояния, где на выходе может быть либо логический 0, либо 1 в зависимости от принятых сигналов на входах. Простая бистабильная схема включает два логических элемента И-НЕ.
Схема переключателя хлопка
Принципиальная схема переключателя хлопка, использующего микросхему таймера 555, показана ниже. Здесь таймер 555 является важным компонентом, используемым в этой схеме.Прежде чем познакомиться с этой схемой, мы должны знать, что такое таймер 555 и его функция в этой схеме.
Схема переключателя хлопка с использованием 555 IC
Как следует из названия, в основном есть три резистора 5 кОм, которые подключены внутри для создания опорного напряжения двух компараторов. Эта ИС — очень популярное, недорогое и полезное устройство точной синхронизации, которое может работать как таймер для генерации одиночных импульсов или с длительными временными задержками для генерации стабилизированных форм волны струны за счет изменения рабочих циклов от 50 до 100%.
Это чрезвычайно прочная и стабильная ИС с 8 выводами. Работа этой ИС может выполняться в трех режимах, таких как Asrable, Bistable и Monostable, для создания различных приложений, таких как таймеры задержки, однократный, светодиодный, генерация импульсов, мигание лампы, генерация тона, сигналы тревоги, логические часы, источники питания, преобразователи, частотное разделение и т. д.
Необходимые компоненты
Схема переключателя хлопков, использующая таймер 555, может быть построена с различными электронными компонентами, которые включают следующие.
- Резисторы, такие как 1 кОм, 47 кОм, 4,7 кОм, 470 Ом и 330 Ом
- Батарея — 9 В
- Конденсаторы — конденсаторы 10 мФ 2 и 10 мкФ
- 555 Таймер
- Конденсаторный микрофон
- LED
- транзисторы 2 BC5
Принцип работы схемы переключателя хлопка
Эта схема использует активированный звуком датчик в качестве входа для обнаружения звука хлопка и генерирует выходной сигнал путем обработки входного сигнала в схему. Как только на микрофон поступает звук хлопка, он получает электрическую энергию и загорается светодиод.Через некоторое время светодиод автоматически погаснет. Изменяя емкость конденсатора 100 мФ, можно изменить активированный светодиодный таймер, поскольку он подключен через таймер 555. Основная функция этого — генерировать сигнал.
Вход этой схемы — хлопок или даже любой звук, имеющий такую же высоту звука хлопка. Это также называется переключателем, активируемым звуком. В этой схеме в основном используются транзисторы, поскольку отрицательный вывод электрического микрофона подключается непосредственно через транзистор.Эта схема не использует никаких переключателей для управления схемой.
Как только батарея подключена к цепи, цепь будет активирована. Эта схема принимает вход от хлопка в форме звуковой энергии. Эта схема может быть изменена с помощью реле типа переключателя для управления схемой. После того, как звуковой вход подается в схему посредством хлопков, звуковые сигналы могут быть изменены для обработки их в ИС, которая генерирует сигнал в направлении светоизлучающего диода для активации светодиода.
В приведенной выше схеме вы должны убедиться, что отрицательная клемма конденсаторного микрофона подключена через усилитель, тогда схема будет нагреваться и может не работать через различные модели транзисторов и т. Д. Эта схема также может использоваться для различные нагрузки, такие как вентиляторы, ЛАМПА и другие приборы. Так что есть много шансов отрегулировать эту схему.
Преимущества
К преимуществам схемы переключателя хлопка относятся следующие.
- Основное преимущество переключателя хлопков в том, что мы можем управлять любой электрической нагрузкой, например светом или вентилятором, из любого места в комнате, хлопая в ладоши.
- Энергоэффективная система
- Меньше затрат
- Цепь надежна
- Высокая точность
- Не требуется рабочая сила
Недостатки
К недостаткам схемы переключателя хлопка относятся следующие.
- Главный недостаток заключается в том, что обычно неудобно хлопать в ладоши, чтобы управлять нагрузкой.
- В большинстве случаев обычно кажется простым использовать обычный выключатель света.
- Во время работы в зданиях могут возникать ненужные помехи.
Приложения
К схемам переключателя хлопка относятся следующие.
- Выключатель хлопка используется для включения / выключения различных электроприборов, подобных следующим.
- Вентилятор
- Light
- TV
- Двигатель
- AC
- Эта система очень полезна для людей с ограниченными физическими возможностями и пожилых людей
Таким образом, это все об обзоре переключателя хлопка и его работы с преимуществами и недостатками , и приложения.В будущем эта схема может быть улучшена за счет расширения диапазона оборудования с помощью более совершенного микрофона. Так что его можно использовать как пульт дистанционного управления. Вот вам вопрос, какие разные ИС используются для создания схемы зажима?
IKEA и Sonos представляют новую настольную колонку SYMFONISK
IKEA и Sonos признают важность света и звука и его положительное влияние на жизнь дома. Оба являются мощными усилителями настроения и глубоко личными, поскольку у большинства людей есть свои предпочтения с точки зрения объема, яркости, типа и жанра.И снова новый динамик с настольной лампой SYMFONISK сочетает в себе функциональность интеллектуальной лампы с интеллектуальным динамиком, но был усовершенствован как в отношении звука, так и в плане дизайна.
«С момента выпуска первой настольной лампы SYMFONISK мы узнали много нового о том, как и где они используются. Например, многие люди используют ламповый динамик на прикроватной тумбочке, что побудило нас создать новый, немного меньший цоколь лампы. Теперь мы также предлагаем клиентам больше вариантов дизайна, благодаря чему ламповый динамик лучше подходит для их дома », — говорит Степан Бегич, владелец продукта IKEA of Sweden.«Интегрируя динамик в настольную лампу, мы можем сэкономить место, уменьшить беспорядок и создать атмосферу с помощью света и звука», — добавляет он.
Новый динамик с настольной лампой SYMFONISK обеспечивает большую индивидуальность, поскольку продукт теперь разделен на цоколь лампы для динамика SYMFONISK и абажур для динамика SYMFONISK, которые продаются отдельно. Клиенты могут выбирать между черной или белой версией цоколя лампы, а также двумя абажурами в разных стилях и цветах: текстильный или стеклянный абажур, черный или белый.Новая лампа также поддерживает более широкий спектр лампочек благодаря добавленному патрону E26 / E27.
«По мере того, как люди продолжают вкладывать средства в свое пространство, они находят творческие способы продемонстрировать свой личный стиль, и звук быстро стал важным элементом для создания правильной атмосферы», — говорит Сара Моррис, главный менеджер по продукции Sonos. «В дополнение к меньшему размеру и разнообразию вариантов дизайна, новый динамик с настольной лампой SYMFONISK обеспечивает более широкий и более заполняющий комнату звук, создавая отличные впечатления от прослушивания независимо от того, где вы разместите его в своем доме.”
Новый динамик с настольной лампой SYMFONISK отличается совершенно новой акустической архитектурой, в которой используется специальный волновод, обеспечивающий великолепное звучание под любым углом. Ламповый динамик подключается через Wi-Fi и может использоваться как единственный источник звука в комнате или может быть подключен к другим продуктам Sonos, в том числе из линейки SYMFONISK. Как и все продукты SYMFONISK, этот динамик также является частью системы Sonos, легко подключающей слушателей к более чем 100 потоковым сервисам.
SYMFONISK — это долгосрочное сотрудничество между IKEA и Sonos, цель которого — сблизить мир домашнего интерьера и звука. Часто колонки и настольные лампы ставят рядом друг с другом, соревнуясь за одно и то же место. Звук Sonos, встроенный в настольную лампу IKEA, может преодолеть самые критические болевые точки при размещении динамиков: найти место для другого объекта и вписаться в домашний декор.
С октября 2021 года новый настольный динамик SYMFONISK будет доступен в магазинах ИКЕА и в ИКЕА.com, в Северной Америке и на отдельных рынках Европы, прежде чем в следующем году он выйдет на все рынки ИКЕА.
О линейке SYMFONISK
Ассортимент SYMFONISK включает фоторамку SYMFONISK с динамиком WiFi, настольную лампу SYMFONISK с динамиком WiFi и книжную полку SYMFONISK с динамиком WiFi. Все продукты SYMFONISK совместимы с текущим ассортиментом продукции Sonos и могут управляться с помощью приложения Sonos.
О компании ИКЕА
IKEA предлагает хорошо продуманную, функциональную и доступную по цене высококачественную мебель для дома, созданную с заботой о людях и окружающей среде.Под брендом IKEA работает несколько компаний с разными владельцами, которые разделяют одно и то же видение: улучшить повседневную жизнь многих людей. ИКЕА была основана в Швеции в 1943 году.
О системе франчайзинга ИКЕА
Розничный бизнес ИКЕА ведется через систему франчайзинга с получателями франшизы, которые имеют право продавать и продавать ассортимент товаров ИКЕА на определенных географических территориях. Inter IKEA Systems B.V.является владельцем IKEA Concept и всемирным франчайзером IKEA, который также поручает различным компаниям IKEA развивать ассортимент, поставлять товары и предоставлять коммуникационные решения. Сегодня 12 различных групп компаний имеют право владеть и управлять каналами продаж ИКЕА по договорам франчайзинга с Inter IKEA Systems B.V.
.О компании Inter IKEA Group
В группу Inter IKEA входят компании Inter IKEA Systems B.V., IKEA of Sweden AB, IKEA Supply AG и IKEA Industry AB.Inter IKEA Holding B.V. — холдинговая компания группы Inter IKEA.
О компании Sonos
Sonos (Nasdaq: SONO) — мировой лидер в области звукового сопровождения. Как изобретатель мультирумного беспроводного домашнего аудио, инновации Sonos помогают миру лучше слышать, предоставляя людям доступ к любимому контенту и позволяя им управлять им в любом месте и в любом месте. Компания Sonos, известная своим непревзойденным качеством звука, продуманным эстетическим дизайном, простотой использования и открытой платформой, делает широкий спектр аудиоконтента доступным для всех.Штаб-квартира Sonos находится в Санта-Барбаре, Калифорния. Узнайте больше на www.sonos.com.
Простая электрическая схема музыкальных светодиодов
Вы, должно быть, видели светильники для дискотек или светильники для ди-джеев , которые включаются и выключаются в соответствии с ритмом музыки. Эти индикаторы светятся в зависимости от длины и высоты тона (громкости) музыкальных ударов, в основном они предназначены для выбора звука высокой интенсивности, такого как звук низких частот. Таким образом, эти огни следуют за высокими битами в музыке, такими как удары барабанов, и включаются и выключаются в соответствии с музыкальным паттерном.Однако чувствительность схемы может быть увеличена и для выбора низких нот.
Раньше мы создавали танцующие светодиоды, которые просто следуют заданному шаблону, и мы можем контролировать только скорость. Теперь мы переходим на следующий уровень, то есть светодиоды для танцев с музыкальным управлением , в которых светодиоды будут мигать в соответствии с музыкой, как и свет дискотеки, как обсуждалось выше. Схема Музыкальных светодиодов построена на транзисторе BC547. Эта схема очень проста и легка в сборке, для нее требуется всего несколько основных компонентов, и она выглядит очень круто.
Компоненты:
- Конденсаторный микрофон
- 5- NPN транзистор BC547
- Резисторы- 10к (2), 1к (4), 1М (1)
- Керамический конденсатор 100 нФ
- 4 — светодиоды
- Аккумулятор 9 В
- Макетная плата и соединительные провода
Рабочее пояснение:
В схеме Simple LED Music Light Circuit конденсаторный микрофон улавливает звуковые сигналы и преобразует их в уровни напряжения.Эти сигналы напряжения далее подаются в фильтр R-C или фильтр HIGH PASS (R2 и C1), чтобы устранить шум из звука. Кроме того, NPN-транзистор (Q1-BC547) используется для усиления сигналов от фильтра высоких частот. Затем, наконец, эти музыкальные сигналы подаются на массив из четырех транзисторов. Транзистор в этой матрице работает как усилитель и светит четырьмя светодиодами в соответствии со звуковой схемой. Это генерирует очень интересную последовательность танцующих светодиодов, которая следует за ударами в зависимости от их интенсивности или высоты тона.Мы также можем добавить больше светодиодов с транзистором, чтобы было холоднее.
Мы можем отрегулировать чувствительность MIC, изменив значение R2 и C1, используя формулу для фильтра R-C:
F = 1 / (2πRC)
F — частота среза, означает, что фильтр разрешает только частоту выше F. Можно легко сделать вывод, что чем больше значение RC, тем меньше частота среза и выше чувствительность MIC. А более высокая чувствительность схемы означает, что микрофон может улавливать тихие звуки, следовательно, светодиоды могут светиться и при музыке с низким тоном.Таким образом, отрегулировав его чувствительность, мы можем сделать его менее чувствительным к реакции только на высокие удары ноты или мы можем также сделать его более чувствительным, чтобы реагировать на каждый маленький бит в музыке. Здесь мы установили его чувствительность на умеренный уровень.
Конденсаторный микрофон должен быть правильно подключен к цепи в соответствии с ее полярностью. Чтобы определить полярность микрофона, необходимо посмотреть на клеммы микрофона, клемма с тремя линиями пайки является отрицательной клеммой.
Транзистор BC547 — это NPN-транзистор, который здесь используется в качестве усилителя.Транзистор NPN действует как разомкнутый переключатель, когда на его базу (B) не подается напряжение, и он действует как замкнутый переключатель, когда на его базе имеется некоторое напряжение. Обычно 0,7 вольта достаточно, чтобы полностью провести его.
Фотоэлемент— обзор | Темы ScienceDirect
14.2 Теоретическая эффективность
В этом разделе мы выводим теоретическую эффективность фотоэлементов без прямой ссылки на точный механизм их реализации, за исключением того, что мы предполагаем, что все ячейки должны выполнять функции генерации носителей и разделения носителей.Эти функции могут выполняться как в одной области клетки, так и в отдельных.
При общем обсуждении эффективности фотоэлементов в этом разделе мы предполагаем, что функция разделения носителей выполняется без каких-либо потерь и что одна электронно-дырочная пара создается для каждого падающего фотона с энергией hf ≥ Wg . 7
Мы будем называть Wg энергией запрещенной зоны , хотя в некоторых ячейках требуемая энергия не связана с подъемом электрона из валентной зоны в зону проводимости.
Мы также предполагаем, что материал прозрачен для фотонов с энергией менее Wg . Эти фотоны не взаимодействуют с фоточувствительным материалом и, следовательно, не имеют фотоэлектрического эффекта. Наконец, мы предполагаем, что все фотоны с энергией выше запрещенной зоны вносят в нагрузку количество электроэнергии, точно равное Wg . Избыточная энергия hf-Wg просто преобразуется в тепло и представляет собой потерю.
Подходящий материал — обычно полупроводник — будет прозрачным или непрозрачным для фотона в зависимости от частоты последнего.Точная граница между прозрачностью и непрозрачностью зависит от типа рассматриваемого материала. Таблица 14.2 отображает данные для некоторых полупроводников. Алмазы — форма углерода, которая кристаллизуется так же, как кремний и германий, обладая высокой устойчивостью к нагреванию и излучению, являются многообещающим материалом для транзисторов, которые должны работать в агрессивных средах.
Таблица 14.2. Пределы поглощения света для некоторых полупроводников
| Материал | ν0 (ТГц) | λ (нм) | Wg (эВ) | Область, в которой происходит переход |
|---|---|---|---|---|
| прозрачный | ||||
| встречается | ||||
| α-Sn | 19.3 | 15, 500 | 0,08 | Дальнее инфракрасное излучение |
| Ge | 162 | 1850 | 0,67 | Инфракрасное |
| Si | GaAs | 326 | 920 | 1,35 | В ближнем инфракрасном диапазоне |
| GaP | 540 | 555 | 2,24 | Видимый | C4 9047 9047 540 | Ультрафиолет |
Механизм, который приводит к созданию энергетических зон в твердых телах, упрощенно обсуждается в разделе 14.11.1.1 «Зонная структура в неорганических полупроводниках».
Структура, которая под воздействием света вырабатывает электрическую энергию, представляет собой фотоэлектрический элемент или просто фотоэлемент . Фотоэлементы из массивных полупроводников именуются фотодиодами .
Фотоэлектрические (PV) элементы, подвергающиеся воздействию монохроматического света, теоретически могут достигать 100% эффективности преобразования излучения в электрическую энергию. В большинстве случаев фотоэлементы подвергаются широкополосному излучению, то есть потоку фотонов разной энергии. В таких условиях эффективность ограничивается двумя механизмами, описанными на предыдущей странице:
- 1.
Более слабые фотоны (с частотой ниже заданной) не могут взаимодействовать с материалом.
- 2.
Более энергичные фотоны доставляют нагрузке только часть энергии, остальная термализуется.
Во всех случаях, рассматриваем ли мы идеальные или практические устройства, их эффективность определяется как отношение мощности PL, подаваемой на нагрузку, к мощности Pin падающего излучения
(14.1) η≡PLPin.
Характеристики широкополосного излучения можно описать, указав плотность мощности ΔP излучения в заданном интервале частот Δf, как это было сделано для солнечного излучения в таблице 12.1 (Глава 12). В качестве альтернативы, доведя до предела отношение ΔP / Δf, можно написать уравнение, выражающее зависимость ∂P / ∂f от f. Таким образом, полная падающая плотность мощности равна
(14,2) Pin = ∫0∞∂P∂fdf.
В случае черного тела ∂P / ∂f задается уравнением Планка ,
(14.3) ∂P∂f = Af3ehfkT-1
, где A — постоянная, имеющая единицы измерения Вт · м-2 Гц. -4. Следовательно,
(14.4) Pin = A∫0∞f3ehfkT-1df.
Пусть x≡hfkT, тогда
(14,5) df = kThdxandf3 = kTh4x3.
(14.6) Pin = AkTh5∫0∞x3ex-1dx
Определенный интеграл ∫0∞x3ex-1dx имеет значение π4 / 15, поэтому
(14.7) Pin = AkTh5π415 = aT4,
где a ( Вт м-2К-4) также является постоянной величиной.
Когда температура излучателя черного тела увеличивается, не только увеличивается общая мощность P (уравнение 14.7), но, кроме того, пиковое излучение смещается в сторону более высоких частот, как это видно из рисунка 14.3. Между частотой fpeak и температурой T. существует простая связь.
Рисунок 14.3. Пик кривой p vs f для черного тела смещается в сторону более высоких частот при повышении температуры.
Пропорциональность между плотностью мощности света и четвертой степенью температуры связана с законом Стефана-Больцмана .
Из уравнения. 14.3 мы видим, что форма кривой распределения определяется коэффициентом f3ehfkT-1. Пик возникает, когда
(14,8) ddff3ehfkT-1 = 0.
Сделав замену x≡hfkT и взяв производную, получим
(14.9) (3-x) expx-3 = 0,
, численное решение которого x = 2,821. Из определения x:
(14.10) fpeak = khxT = 59.06 × 109T.
Для T = 6000K, fpeak = 354Thz.
Связь между fpeak и T — это закон смещения Вина .
Полезно связать полный поток фотонов ϕ, который при заданном спектральном распределении соответствует плотности мощности Pin. Рассмотрим небольшой частотный интервал Δf с центром на частоте f. Поскольку каждый фотон имеет энергию hf, плотность мощности излучения в этом интервале составляет
(14.11) ΔP = ΔϕhfW / m2,
где Δϕ — поток фотонов (фотоны м-2с-1) в рассматриваемом интервале. В пределе, когда Δf → 0 (и деля обе части на df),
(14.12) dϕdf = 1hf∂P∂f,
и
(14.13) ϕ = 1h∫0∞1f∂P∂fdf.
Уточнение для случая черного тела и, еще раз, допущение x≡hf / kT,
(14.14) ϕ = Ah∫0∞1ff3ehfkT-1df = Ah∫0∞f2ehfkT-1df,
(14.15) ϕ = AhkTh4∫0∞x2ex-1dx = 2,404AhkTh4.
, потому что в данном случае определенный интеграл имеет значение 2.404.
По-прежнему для излучения черного тела мы можем найти отношение плотности мощности света к соответствующему потоку фотонов. Из уравнений. 14,7 и 14,15,
(14,16) Pϕ = AkTh5π4152,404AhkTh4 = 37,28 × 10-24T.
Следует отметить, что приведенная выше формула действительна только в том случае, если рассматривается полный спектр. Для усеченного спектра, для мгновенного спектра, в котором некоторые области удалены фильтром, необходимо отдельно рассчитать полную плотность мощности P и полный поток фотонов ϕ и сформировать соотношение.
Неудивительно, что отношение полной мощности к общему потоку фотонов увеличивается пропорционально температуре, потому что, как мы видели при выводе закона смещения Вина, чем выше температура, тем больше энергии имеет средний фотон.
Пример 14.1
Каков поток фотонов, когда свет, излучаемый черным телом 6000 К, имеет плотность мощности 1000 Вт / м2? Из уравнения. 14,16,
(14,17) Phi = P37.28 × 10-24T = 100037,28 × 10-24 × 60004,47 × 1021м-2с-1.
Для идеального случая КПД устройства конечно же
(14.18) ηideal = PLidealPin.
Теперь нам нужно знать PLideal.
Если широкополосное излучение падает на полупроводник с шириной запрещенной зоны, Wg = hfg, фотоны с частотой f (14.19) GL = 1P∫0fg∂P∂fdf, от полной плотности мощности излучения Pin будет потеряна. Пусть ϕg — полный поток фотонов с f> fg. Каждый фотон создает одну электронно-дырочную пару с энергией hf. Однако, как уже говорилось, энергия, превышающая Wg, будет случайной и будет отображаться в виде тепла, и каждый фотон дает только Wg джоулей в электрическую мощность.Полезная электрическая энергия (энергия PL, переданная на нагрузку) составит, (14.20) PL = ϕgWgW / m2. Поток фотонов с энергией больше hfg равен (адаптируя уравнение (14.21) ϕg = 1h∫fg∞1f∂P∂fdf. Полезная мощность (14.22) PL = hfgϕg = fg∫fg ∞1f∂P∂fdf, , а эффективность — (14.23) ηideal = PLPin = fg∫fg∞1f∂P∂fdf∫0∞∂P∂fdf. Обратите внимание, что ηideal зависит только от спектрального распределения и на Wg полупроводника.Он полностью игнорирует способ работы устройства. В отличие от реальных фотоэлементов, ηideal не зависит от уровня освещенности. Опять же, для черного тела (14,24) ϕg = Ah∫fg∞f2ehfkT-1df = AhkTh4∫X∞x2ex-1dx, , где X = hfg / kT = qVg / kT. Должно быть очевидно, что отношение σ≡ϕg / ϕ зависит только от природы рассматриваемого излучения, а не от его интенсивности. Отношение составляет (14,25) σ≡ϕgϕ = ∫X∞x2ex-1dx∫0∞x2ex-1dx = ∫X∞x2ex-1dx2.404 = 0,416∫X∞x2ex-1dx Для излучения черного тела 6000 K , коэффициент является фиксированным 0.558, если Wg = 1,1 эВ, ширина запрещенной зоны кремния. Тогда идеальный КПД фотодиода равен (14,26) ηideal = 15π4hk4fgT4∫fg∞f2ehfkT-1df. Удобнее работать с напряжением запрещенной зоны Vg вместо соответствующей частоты fg = qhVg, (14.27) ηideal = 15π4hk4qhVgT4∫qVgh∞f2ehfkT-1df. Пусть x≡hfkT как и раньше, (14.28) ηideal = 15π4hk4qhkTh4VgT4∫qVgkT∞x2ex-1dx = 15π4qkVgT∫qVgkT∞x2ex-1dx = 1780VgT∫x2. Нижний предел интеграла — это значение x, соответствующее fg. Аналитического решения предыдущего интеграла не существует, но его можно решить численно или по таблице в Приложении А к этой главе можно определить значение определенного интеграла (который, конечно, является простым числом, функция нижней границы интеграла). Пример 14.2 Каков поток фотонов с большей энергией, чем у кремниевой запрещенной зоны (1,1 эВ, т. Е. Vg = 1,1 В), когда свет, излучаемый черным телом с температурой 6000 К, имеет плотность мощности 1000Вт / м2? Уравнение14.25 дает нам отношение σ между ϕg и ϕ. Для конкретной комбинации этого примера (Vg = 1,1 В и T = 6000 K) отношение составляет 0,558, а из примера 14.2 ϕ = 4,47 × 1021 фотонов м-2с-1. Следовательно, (14,29) ϕg = σϕ = 0,558 × 4,47 × 1021 = 2,49 × 1021 фотон · м-2 · с-1. Пример 14.3 Какова идеальная эффективность фотоэлемента в условиях предыдущего примера? Используя уравнение. 14.28, (14.30) ηideal = 17801.16000∫2.125∞x2ex-1dx. (14,31) ηидеал = 17801,160001,341 = 0,438. На рисунке 14.4 показано, как идеальная эффективность фотоэлемента зависит от энергии запрещенной зоны при воздействии на черное тело при температуре 6000 К (примерно при температуре солнца). Наши расчеты эффективности, основанные на формуле. 14.28, используйте очень простую модель, которая полностью игнорирует сам фотоэлемент, который считается эффективным на 100%. Его результаты идентичны максимальной эффективности от Shockley and Queiser (SQ). Рисунок 14.4. Зависимость эффективности фотодиода от его ширины запрещенной зоны. Черное тело при 5800 К. Возможно, одним из первых расчетов теоретической эффективности как функции ширины запрещенной зоны является работа Принца (1955). Его модель рассматривает наилучший возможный кремниевый элемент, созданный с учетом ограничений тогдашней примитивной технологии. В частности, он предполагает значительно улучшенные значения времени жизни неосновных носителей. Хотя общая форма кривой зависимости КПД от ширины запрещенной зоны примерно такая же, как в формуле.14.28, абсолютные значения расчетной эффективности намного ниже. Он устанавливает максимальный теоретический КПД на уровне 21,7% и продолжает объяснять, почему это значение недостижимо. До 1961 г. не существовало четкого соглашения о том, какая запрещенная зона даст (теоретически) наибольшую эффективность при воздействии солнечного света. См. Лоферски. В 1961 году Шокли и Кайзер опубликовали много цитируемую статью, в которой устанавливали теоретические пределы эффективности солнечных элементов, действующих при определенных предположениях, некоторые из которых мы использовали в нашем выводе.Одно предположение, которое мы не сделали, заключалось в том, что фотоэлемент имеет p-n-переход, который подразумевает неприводимую излучательную рекомбинацию электронно-дырочных пар. По этой причине модель детального баланса SQ предсказывает несколько меньшую эффективность, чем модель максимальной эффективности на рис. 14.4. Поскольку спектр Солнца не совсем такой, как у черного тела, зависимость несколько отличается от того, что показано на рисунке. Кроме того, точное спектральное распределение солнечного света в космосе отличается от такового на земле из-за атмосферного поглощения.
