úterý 29. prosince 2009

EL34 v zapojení OTL

Chtěl jsem postavit OTL z běžně dostupných elektronek, protože PL509 se neshánějí snadno. Jako první mě napadla samozřejmě EL34. Když zapomeneme na všechny katalogové údaje, ve kterých se EL34 od PL509 liší, máme před sebou dvě vcelku podobné baňky s velmi podobným systémem uvnitř. EL34 má menší katodu, takže musí být nastavena na menší proud, také má menší anodu, tedy menší maximální ztrátový výkon a pak se liší už jen konstrukcí třetí mřížky která je u EL34 vinutá drátem zatímco u PL509 je to děrovaný plech.

Začal jsem s návrhem zapojení s katodovými odpory, které je jednoduché a spolehlivé. Ovšem zvolit správnou hodnotu katodového odporu je složitější. Nejprve se musí zvolit napětí zdroje a pak proud koncovými elektronkami. Při malém proudu zesilovač zkresluje už při malém výkonu a při velkém proudu má zesilovač velkou spotřebu, elektronky se přehřívají a životnost jejich katody se zkracuje. Při velkém proudu zesilovač navíc nehraje úměrně lépe. Katodový odpor určuje předpětí řídící mřížky a to se odečítá z grafu závislosti proudu anody při napětí anody a mřížky vůči katodě. Většinou nejprve zvolím napětí zdroje a pak se dívám někam pod polovinu povolených hodnot. Ne vždy se ale dá najít správný graf protože u OTL vychází nízké napětí anody a g2.
Nakonec jsem zvolil 220R, z grafu jsem uvažoval Ia=60mA ale ve výsledku to bylo jen 36mA kvůli nízkému Ug2.

EL34 mají malé povolené napětí Ukf takže jsem radši udělal zvlášť žhavící vinutí pro dvě horní elektronky.

Zesilovač jsem zkoušel nejdříve se starými začernalými EL34, které daly sotva třetinu Ia a měly mizivou strmost. Zesilovač začal hrát na první zapojení, trochu, pak po opravení drobných chyb na desce už více. Napětí byly v pořádku, nic se nepřehřívalo, tak jsem osadil párovanou čtveřici úplně nových slovenských EL34.

Zapnul jsem síť, elektronky se nažhavily a okamžitě začaly hrát. Zvýšil jsem hlasitost a zkreslení nikde, jen krásný zvuk, opět jsem zesílil a stále žádné zkreslení... Perfektní, hraje to lépe než jsem čekal. Katody mají EL34 viditelně menší než PL509, tak jsem si nebyl jistý, že budou čtyři stačit na celý zesilovač. Ale stačí a celkem bez problému. Přitom na elektronce vzniká trvalý anodový ztrátový výkon pouze 5W. Tím pádem celý zesilovač potřebuje pouze okolo 65VA.
Běžně se staví OTL zesilovače osazené dlouhými řadami elektronek a přitom mi na běžný domácí poslech vystačí čtyři EL34.

Schema jednoho kanálu a zdroje

(aktuální schema dole)



Po dopsání tohoto jsem se na zesilovač podíval osciloskopem, výstup jsem zatížil odporem 3,9R a vstup zapojil do počítače a pustil generovaný tón sinusového průběhu. Zarazilo mě, že ani hodnoty daleko od slyšitelného spektra nejsou pro běžnou integrovanou zvukovou kartu problémem. Stejně tak pro zesilovač bez výstupního transformátoru...

Sinus 20Hz

Sinus 20kHz

Limitace při 20Hz, vtipné je, že nastává při amplitudě 1,073V, tedy právě když zesilovač dodává do odporové zátěže 148mW čistého sinusového výkonu. Což je zajímavé, když výše tvrdím, že to stačí na běžný domácí poslech...A tak čisté a tvrdé basy... Reproduktory ve skutečnosti asi nejsou tak hladové po výkonu...


Opět mi to nedá a po týdnu musím říct, že zesilovač hraje opravdu dobře. Na poslech má snad nejčistší zvuk z těch, co jsem postavil... A výkon je na doma opravdu dostatečný... A ani ten nedostatek dynamiky se mi už nezdá...

Píšu s odstupem 6 měsíců. Zesilovač v původní konstrukci stále používám nejčastěji. V provozu už možná přes 100 hodin. Napětí na katodových odporech čtveřice se shodují na setiny V. Zesilovač hraje perfektně. Zvládá bravurně i různé audiofilské zvuky. Basy má opravdu tvrdší než nejvýkonnější transformátorový zesilovač, co jsem stavěl. Nabývám dojmu, že udělat doma opravdu kvalitní výstupák je těžší než to na první poslech vypadá. Vždycky hraje, ale OTL stavěné doma hraje ještě lépe. Basy jsou tvrdé, protože špičkový výkon je větší než sinusový. Při kontrole na dvoukanálu jsou vidět chyby, když zesilovač nezesiluje vysoké kmitočty na vrcholu sinusovky nízkého kmitočtu. Jakoby nestačil zdroj nebo končila linearita pentody, nebo je výkon prostě malý... Ale na poslech platí to, že je to to nejlepší, co jsem postavil.

Měření průběhů vstupu a výstupu zesilovače s připojenými reproduktory 4R 10W.

Úspěšně zesílený signál, výkon přibližně 1,3W
Limitace, zesilovač přestává zpracovávat signál na vrcholku a naběhne až pod ním, výkon 2,5W
Audiofilský déšť, čtyři špatně zpracované vrcholky


29.11.2012 Píšu s odstupem tří roků od stavby. Stavěl jsem další OTL zesilovače, ale žádná jiná konstrukce nebyla tak úspěšná. Tento zesilovač stále používám na běžný poslech prakticky denně a to asi hlavně proto, že se mi ten zvuk prostě líbí. Elektronky mají zhruba 1000h provozu za sebou, stále čtveřice shodné parametry. Není se čemu divit, běží s anodovou ztrátou 5W při Ik=34mA. Víc nelze nastavit, např. při Rk=110R zesilovač limituje už při mírně menším výkonu, katody prostě nedokážou dát špičkově větší proud než určitý maximální (možná by pomohlo buzení do kladného Ug1, ale je otázka jak by to bylo s linearitou, zřejmě špatně)
S reprobednami 1PF06733 je výstupní hladina naměřená 80dB/m což odpovídá přibližnému výpočtu. (Uvažuji cca 250mW na kanál)
Stačí to na běžný poslech, ale stále si říkám, že by to chtělo těch EL34 jednou tolik a mít možnost přepínat podle aktuálního požadavku na výkon resp. hlasitost reprodukce.

4.10.2014 Provedeny drobné úpravy zapojení a hodnot součástek. Změna v napájení invertoru přinesla drobné zlepšení v podobě symetrické limitace kladné i záporné půlvlny.

Vzhledem k tomu, že jsem před pár dny (po pěti letech) přišel o jednu EL34 z párované čtveřice, které se ulomil přívod katody, zřejmě kvůli uvolněné katodové trubičce, otestoval jsem v zapojení i jiné nejběžnější elektronky. Dobrých výsledků dosahuje např. EL84 přestože potřebuje jen poloviční příkon na žhavení. Nabízí se tedy řešení postavit OTL s osmi kusy EL84, tedy 4 na kanál, po dvojicích paralelně. Takové řešení by při stejném příkonu poskytovalo větší výkon než tato verze.

středa 16. září 2009

Elektronkové binární hodiny

Zhruba před rokem jsem přemýšlel, jaké další zajímavé zařízení bych mohl postavit. Jakou další metu si dát. Chtěl jsem něco z elektronek, něco jiného než zesilovač. Ty totiž stavím pořád. Zaujaly mě tehdy digitronové hodiny. Řízení bylo z logických obvodů a čas zobrazovaly svítící elektronky – digitrony. Napadl mě tehdy ten šílený nápad, postavit řídící logiku celou z elektronek. Strávil jsem hodiny kreslením schémat jakýchsi čítačů, které se ale vůbec nejevily, že by mohly fungovat. Neměl jsem se čeho chytit, žádnou literaturu, nevěděl jsem, co mám hledat. A navíc to vypadalo, že budu potřebovat mnohem víc elektronek, než si dovedu představit, že nějak seženu. Práci jsem tak odložil na neurčito. Jak ale ubíhal čas, tak se začaly scházet dobré zprávy, elektronky by se snad sehnat daly, a že prý určitě z jedné dvojité triody nutně musí jít udělat klopný obvod, tedy dělička dvěma, což je základ.
Okolo Vánoc jsem strávil hodiny na Googlu až jsem našel toto: http://www.nixiebunny.com/hpac4/index.html
Když jsem to uviděl, nevěřil jsem vlastním očím. Z krabičky koukají čtyři dvojité triody a na druhé straně rozsvěcí postupně deset doutnavek, jako čítač.
Našel jsem k tomu zázraku manuál a okamžitě začal koukat do schématu. V tom manuálu bylo přesně popsáno jak to celé funguje. Včetně popisu funkce klopného obvodu a průběhu napětí na jednotlivých součástkách.
Už druhý den jsem stavěl svůj první klopný obvod. Osadil jsem ho elektronkou ECC82, připojil napětí, multimetr a ono to fungovalo!! Na první pokus, na jedné anodě 35V a na druhé 65V, vazebním kondenzátorem škrtnout o mínus a napětí se prohodila... Namontoval jsem digitron a zobrazoval střídavě nulu a jedničku...fungovalo to bez chyb ve velkém rozsahu napájecího napětí...
Vymysleli to v roce 1956...

Rázem mi mylo jasné jak celé hodiny sestavím a kolik součástek budu potřebovat... asi 40 elektronek, 400 odporů, 200 kondenzátorů... šílené...
Ale pustil jsem se do práce.
Jenže se objevily problémy. Samotné klopné obvody sice ochotně rozsvěcovaly doutnavky, ale na digitrony to prostě nestačilo. Počítal jsem a počítal, měnil hodnoty odporů, ale buď v digitronu svítilo víc čísel najednou a nebo se čítač zasekl. Zátěží se snižoval rozdíl mezi logickou jedničkou a nulou, až zařízení nemohlo fungovat... Jediné, co v mezích jakžtakž fungovalo byl čítač desítek hodin... 0,1,2...ale víc čísel nešlo.
V originálu tenkrát pro buzení digitronů používali optočlánek složený z doutnavky a fotoodporu. Jenže představa, že tam budu montovat navíc skoro 50 doutnavek a fotoodporů mě děsila. A práce zase šla na neurčito.

Nakonec vše opět vyřešil čas. Po stavbě polovodičových binárních hodin, kde čas zobrazovalo 17 diod a pohled na ně mě tak uchvátil, jsem se rozhodl použít místo digitronů prostě doutnavky indikující přímo stav klopného obvodu. Ryze prosté řešení. Už žádný šílený odporový dekodér „binár na jedna z deseti.“ Zařízení v podstatě nepotřebovalo předělat, šlo jen o to odmotovat digitrony a nahradit je doutnavkami. Jenže mě trápilo, že čítače byly uvnitř vázány zpětnou vazbou tak šikovně, aby měly deset cyklů, místo šestnácti, což znamenalo, že doutnavky nebudou indikovat v binární soustavě, ale v BCD kódu a to dost specifickém, který není zrovna moc pochopitelný... Chtěl jsem postavit binární hodiny. Zaobíral jsem se myšlenkou postavit čtyřvstupové hradlo AND například z jedné oktody, ale po zkušenostech s nejasnou logickou hodnotou jsem od toho upustil. Představa, že klesne napětí v síti a hodiny budou o své půlnoci ukazovat 31:63:63 a pak teprve 0:00...mě odradila. Pak jsem si řekl, že se tedy naučím číst ten BCD kód..

Pak už to byly jen hodiny a hodiny práce... vyndat odpor, ohnout nožičky, zasunout do oček, připájet, zastříhnout nožičky, připravit kondenzátor...
Původně jsem měl v úmyslu ušetřit práci tím, že vyrobím desky plošných spojů...ale ty mi na jednu číslici vycházely až 10cm široké a zařízení by bylo obrovské jen kvůli tomu. Nakonec jsem koupil patice do šasi a prostě je přišrouboval těsně vedle sebe na hliníkové profily. Čtverec 30x30cm, čtyřicet patic a v rohu místo na trafo...
Trvalo mnoho dní, než jsem vůbec mohl vyzkoušet první části zapojení.

Vize byla taková, že první elektronka bude oscilátor stabilizovaný krystalem 32768Hz, pak bude 15 elektronek postupně dělit kmitočet, každá dvěma až na 1Hz. Dále bude čítač vteřin, pak desítek vteřin a z něho bude výstup minut a tak dál...a na konci bude čítač dnů v týdnu... protože jsou to už jen tři elektronky navíc...a bude jich přesně čtyřicet...
40 elektronek, 352 odporů, 170 kondenzátorů, 23 doutnavek a jeden krystal.

Největší potíže jsem měl s tím, co jsem si říkal, že přece nebude problém, s oscilátorem. Oscilátor kmital jak chtěl a na krystal kašlal... Měnil jsem součástky tak dlouho až se krystal konečně chytil...Frekvence musela být jednoduše co nejblíže frekvenci krystalu. V tu dobu mi bylo jasné, že bez přesného osciloskopu bych to asi nedal dohromady.

Na obrazovce osciloskopu se neustále objevovaly všelijaké nepravidelné křivky. Některé děličky fungovaly, jiné ne. signál neměl střídu 1:1 a k posledním děličkám se mu ani nechtělo...
Mohly za to elektronky. Tenkrát jsem koupil krabici triod ve které bylo asi 70 naprosto totožných elektronek. Prodejce říkal, že měly přijít do kontejneru. Byly měřené špatné. Říkal jsem, že je chci do digitálního zařízení, takže mi nevadí, že neprošly měřením do zesilovačů.

Tak jsem prostě vyměňoval elektronky tak dlouho, až osciloskop ukazoval pravidelný obdélníkový průběh správné frekvence. Nakonec více než polovina elektronek ochotně spolupracovala. Ale stejně mi trvalo týden než jsem na poslední děličce uviděl periodu o délce 1000ms.

Pak už zbývalo jen zapojit čítače a doutnavky, což se kupodivu obešlo bez problémů. Podařilo se mi sehnat doutnavky s luminoforem, které svítí nádhernou zelenou barvou...

Zdrojem celého zařízení je transformátor 100VA. Většina výkonu (70VA) jde na žhavení elektronek, které chtějí při 12,3V 5,8A. Anodové napětí 2x 200V je dvoucestně usměrněno elektronkou EZ81.

Příkon hodin ze sítě je 100W. Při pohledu na 40 nažhavených elektronek je to více než příznivá hodnota. Ale představa takovýchto hodin, z principu běžících nonstop, už není tak hezká... 72kWh měsíčně a 0,9MWh ročně...

Klopný obvod se skládá z dvou triod, které jsou vázány tak, že vždy je jedna „otevřená“ a druhá „zavřená“ a když jednu začneme otevírat, tak se druhá zavírá. Pro funkci jsou důležité kondenzátory mezi anodou a mřížkou, jejichž náboj určuje, která elektronka se otevře při příštím impulzu vstupního signálu. Signál přichází do klopného obvodu ve formě krátkého prudkého poklesu napětí na anodách obou elektronek. Podrobně zde: http://www.nixiebunny.com/hpac4/hpac4.pdf.

Schema oscilátoru a prvních dvou děliček


Schema čítače vteřin


Pár fotek
V provozu

Specifický BCD kód: Zobrazený čas 19:39:19


Fotky z konstrukce:
začátek

děličky

Pod elektrolytem, nalevo od velkého odporu je vidět hodinový krystal

Transformátor

Zkouška vteřin a minut


Video náběhu po zapnutí: http://www.youtube.com/watch?v=M5VB_X01pr4

středa 29. července 2009

Elektřina ze svíčky podruhé

Tento pokus jsem již jednou popisoval, ale po čase jsem se k němu vrátil.
Jedná se o zařízení přímo přeměňující teplo z hořící svíčky na elektrickou energii. Z původního zařízení jsem nechal konstrukci z hliníkových ešusů, ale vyměnil původní 200W peltierův článek za dva menší ale zato obsahující více polovodivých můstků v sérii. Pracuje tedy při větším napětí a menším proudu. Oba jsem zapojil do série pro zvýšení výstupního napětí. Články jsem podložil ještě kusem leštěného hliníku kvůli lepšímu rozvodu tepla a styčné plochy pečlivě potáhl vrstvou teplovodivé pasty. V tomto případě je lepší celoplošný dotek přes pastu než přímý dotek pouze na některých místech. A výsledek vylepšení stál zato.

Do horního ešusu jsem nalil litr právě natočené studené vody a na výstupu se hned objevilo napětí (100mV). Pak jsem zapálil svíčku a čekal až se ohřeje spodní ešus. Tím že je dnem vzhůru se v něm hromadí veškerý teplý vzduch sálající z plamene svíčky. Napětí rostlo a když se přehouplo přes 400mV rozlehl se pokojem zvuk hudby vycházející z reproduktorů připojených k zesilovači osazenému germaniovými tranzistory. Napětí dále rostlo a zvuk sílil. Po doladění pracovního bodu tranzistorů zesilovače napětí stouplo až na 2,3V a rozsvítila se i dioda napájení. Hudba se již dala pustit velmi nahlas.


Pro efekt jsem poté místo zesilovače připojil na výstup žárovku 2,5V 0,2A, která se s chutí rozsvítila.




Když jsem odpojil zátěž napětí stoupalo až ke 3V, což je také důsledek toho, že se zatížením peltierova článku se mění jeho tepelná vodivost. Zkratem prochází proud nejdříve až 0,5A a pak pomalu klesá k asi 0,2A, jak se vlivem zátěže zmenšuje rozdíl teplot na plochách článku.
Při promíchání chladící vody v horním ešusu dojde ke krátkodobému nárůstu výkonu, voda sama od sebe nechce moc obíhat a na dně se tvoří vrsva teplejší vody než ve zbytku nádoby.
Se zvyšující se teplotou chladící vody výkon příliš neklesá, protože stoupá i teplota spodního ešusu a rozdíl teplot tak zůstává stejný.

úterý 28. července 2009

Binární hodiny

Nedávno mě požádal kamarád, abych mu vyrobil hodiny, co budou ukazovat čas v jeho binární hodnotě. Vždyť koukat na normální hodiny je už nuda. I ty moje, co jdou pozpátku jsou už okoukané... Ale binární... to by bylo o něčem jiném...
Nejdřív se mi do práce nechtělo, nikdy nedělám rád něco na zakázku. Ale po čase jsem si řekl, že by to mohlo být zajímavé a pustil jsem se do návrhu.
Nemám rád řízení blbostí procesory, takže jsem sáhl k čisté logice čítačů a hradel a hodiny navrhl s integrovanými obvody řady 74xx. Protože jsem o digitální technice nastudoval dosud jen dvě tenké knížky, je mé zapojení až učebnicově primitivní. Ale co je jednoduché to funguje... Na začátku je oscilátor s běžně používaným krystalem 32768 Hz za ním dělička dvě na patnáctou a získaný kmitočet 1Hz pokračuje dál do čítačů vteřin minut a hodin. Abych docílil dělení šedesáti u čítače vteřin a minut, vyvedl jsem signál z čítače přes součtové hradlo do vstupu nulování čítače. Prostě naposledy zobrazí 59 a když začne chtít zobrazit 60, tak ho hradlo vynuluje a zároveň pošle impuls, který svou sestupnou hranou přičte jednu minutu na čítači minut... U hodin je to obdobné jen se nulují při hodnotě 24... Kvůli LED diodám obsahuje zapojení ještě invertory, protože obvody řady 74LS dokážou budit LED jen v logické nule. Nakonec zapojení vyšlo na 12 integrovaných 14 nožičkových obvodů, takže se dala vytvořit celkem úhledná deska plošných spojů. Ikdyž abych pravdu řekl, tak náročnější spoj jsem ještě nekreslil. Ze zkušenosti vím, jak tenké spoje dokážu nakreslit a jak daleko od sebe, takže jsem obvody musel umístit 2cm od sebe a vymýšlel jsem, jak spoje vést, aby na desce bylo co nejméně propojek, protože ty paradoxně dají více práce než pájení součástek. Bez propojek se deska neobešla, ale i tak jsem s ní byl velmi spokojen. Vždyť všechno se dělá pro potěšení z práce a čím je to složitější, tím je to lepší...
Těžkou otázkou pro mě bylo vymyslet, jaké použít diody pro zobrazení času a jak je rozmístit... Zaobíral jsem se myšlenkou použít dvoubarevné diody kvůli tomu, aby bylo i v noci vidět, kolik je hodin. V noci totiž není jasné, která dioda svítí, když je jich pět nebo šest v řadě. Jenže jsem potřeboval difuzní dvoubarevné diody se společnou anodou a ty jsem nesehnal...jenom čiré s malým úhlem vyzařování. Z většího úhlu ani není vidět, jaká barva svítí... Nakonec jsem osadil tři řady klasických difúzních LED diod, červenou na hodiny, zelenou na minuty a žlutou na vteřiny. Bylo štěstí, že jsem nesehnal dvoubarevné, protože tohle vypadá naprosto úžasně... Když se hodiny rozběhly, tak jsem na ně vydržel zírat několik minut. Na předním panelu se objevovaly úžasné obrazce z barevných bodů, které se neustále měnily, posouvaly, mizely a opět rozsvěcely...každou vteřinu jiný...celých 24 hodin každou vteřinu jiný obrázek... Vždycky jsem čekal na 59 a byl fascinován tím, jak to funguje...svítí pět diod a pak zhasne a zároveň se rozsvítí nová v dalším řádku a pak znovu dokola 1, 2, 1+2, 4, 4+1, 4+2, 4+1+2, 8 ...
Prostě binární hodiny.

Tak to jsem se zabýval to hezčí stránkou práce a teď přichází na řadu výčet problémů, protože jak víme, všechno má mouchy. Nejprve mi vůbec nefungoval oscilátor, a když začal, tak na úplně špatném kmitočtu... prostě se vykašlal na krystal a kmital si klidně tisíckrát rychleji... Po úporných hodinách práce jsem stále nevěděl, kde je chyba, ale bylo jasné, že hodinový krystal se nejspíš liší od megahertzových krystalů pro které bylo dané zapojení v jedné knize, podle které jsem pracoval, navrženo. Po čtrnácti dnech jsem se vrátil k práci a s lítostí jsem se rozloučil s TTL obvodem a do patice oscilátoru osadil "High speed CMOS" 74HC04 ...No a zapojení se rozběhlo. Poprvé jsem viděl dvě provizorní diody blikat správně. Ještě jsem vzal multimetr a ten ukázal 32,76 kHz...úžasné. Jenže, když jsem pak vše zabudoval do krabičky a zapnul, tak spodní řada diod zběsile blikala, minuty stály a hodiny také... Znovu jsem otevřel knihy, vzal kalkulačku a začal počítat, kde jsem jenom udělal chybu ve volbě součástek... všechno způsobilo moje provizorní zapojení na ruční seřizování času. vazební odpory byly moc velké a hradla a čítače visely se vstupy v hodnotě 1. Odpory jsem zmenšil a nastavování času zjednodušil.
S oscilátorem ale potíže přetrvávaly. Při připojení napájení se krystal nechytne a oscilátor se rozjede, jako by tam nebyl. Pomůže jen dát prst na vývody CMOSu a přitom druhou ruku mít na mínusu. Kmitočet klesne a krystal se chytí... prst dám pryč a pak už to jede hodinu...dvě, den...na vteřinu přesně...

Nakonec stačilo zvětšit odpor překlenující krystal z 2M2 na 4M7 a hodiny se rozbíhají bez chyb.

Schema:



Pár fotek:



23:57:47

23:58:22

23:59:23

23:59:59
Jen pro zajímavost právě vyleptaná deska ještě před vrtáním


Doplnění: Hodiny nechodí přesně. (nepřesnost řádu vteřin týdně) Je třeba přesně dopočítat kondenzátory C1,2 nejlépe podle údajů výrobce, výpočet je uveden v datasheetu konkrétního krystalu.

Úprava schematu: občas se stávalo, že při přičtení jedné hodiny se přičetli hodiny dvě. Zřejmě docházelo k zákmitům na kondenzátoru v nastavovacích tlačítkách. Proto jsem použil trojnásobný spínač, aby dioda a obě tlačítka, přemostěná kondenzátory pro odstranění zákmitů samotného tlačítka, byly zapojeny samostatně a nevznikala nežádoucí vazba či zákmity při přičítání minut a hodin.

čtvrtek 28. května 2009

Láska a těžký stroje

Dva roky jsem čekal
čekal až zase přijdeš,
až přijdeš taková, jakou jsem tě znal.

Láska je taková, jakou si ji uděláš,
ale nejspolehlivější je klídek.
Láska je taková, jakou ji ty chceš vidět,
těžký stroje a klídek.
Když nahodíš vypínačem a rozjede se,
jaké jsi to udělal, takové to je.
A když se chová mizerně,
sahneš na vypínač, cvak, a je klid.
Když uděláš chybu,
strávíš noc na kolenou
s nářadím a rukama černýma
..od sovětský ložiskový vazelíny..

Ale pod rukama ti vzkvétá...
Lásce se nevyrovnáš...
Pod rukama černýma vzkvétá,
jen ty víš, co bude zítra.
Až zase žárovky pohasnou...
Až stykač bleskem ti odpoví
na otázku proč tu jsi takový.
Chybu napravíš a on se ti odvděčí.
Láska v pohledu na setrvačnost rotorů,
jen díky rukám černým od krve strojů,
co tě nikdy nezklamou.
Osudu, co nikdy neporozumíš,
lásce, co nikdy nepoznáš.
Když vydal jsi se na cestu svou
milovanou.

S rukama černýma zase přemýšlíš,
jak tohle kusu železa vysvětlíš.
Z Každé strany na tebe kouká
a ty se stejně otočíš za tím kusem železa.
Slova na tebe řvou svojí píseň bezduchou,
oni svištění řemenů nikdy neposlechnou,
oni myslí, že slovy všechno vyřeší
a ty jen... kabely dáváš tlustší.
S rukama černýma...
Hodiny práce a ty máš rozumět.
Rozumět něčemu jinému než tvoje černý ruce.
S láskou utahuješ šroub
a s láskou mlčíš, když čekají.
Když čekají a tvoje hodiny říkají, že je pořád míň a míň.
Síla světa nepřiměje jejich packy změnit zákon.
Zákon, který říká všechno, co potřebuješ,
zákon tvrdej jako beton,
co tě nezklame, když trochu mu lásky věnuješ.
Lásky jako k sinusovce,
když jí věnuješ prostor v kilometrech mědi
...a před trojúhelník jí stykačem stavíš hvězdy...
Lásky, když pohasnou žárovky
a ona chytí tvůj kus železa do své náruče
a rozjede smysl tvého života.
Života bez hranic lásky,
života bez rámusu okolo.
Protože bys ho stejně neslyšel, teď ne.
Protože teď slyšíš jenom svištění uhlíků po jejich zlatém loži,
uhlíků černých jako tvé ruce, co nikdy neuvidí konec tvé práce.

Práce, až i vzpomínky jen zůstanou
až ty skoro vyhasnou
a já se zase jednou otočím zpátky...
Budeš tu ještě?

S rukama černýma procházím
parkem, co nikdy nekončí,
každý se otočí,
ale v mysli kus železa a matematiku.
Která mu stejně krutě jako láska dává najevo, jak se jí nevěnuje.
...Jsem tvůj život, říká, jsem cestou k porozumění, jen tys zapomněl...
K porozumění problémům, které by beze mě nebyly.
Jsem cestou k věčnosti...

Vzpomínáš na lidi, co tě dostali až sem,
děkuješ a ve vzpomínkách jim věnuješ místo na slunci.
Vzpomínáš na lidi, co ti dokázali říct, co je správné.
Co ti pomohli si uvědomit, co je tvojí sílou.
Sílou, co přemůže ty nejhorší pády a vyřeší všechno, co budeš chtít.
Kromě lásky.
Kromě slova, co bys ani neměl psát.

Svářečka a dynamo z tanku

Už dlouho u mě v garáži čekalo jedno obrovské dynamo ze sovětského tanku, kterým se prý dá velmi dobře svářet. Když se konečně objevil pěkný třífázový motor, mohl jsem začít se stavbou. První částí stavby byla mechanická konstrukce celého stroje a hlavně spojení motoru s dynamem. Nejprve jsem uvažoval o souosém spojení spojkou, ale nakonec jsem nakoupil díly pro řemenový převod, protože není tak náročný na přesnost a pevnost konstrukce, nedovedl jsem si představit, jak se mi podaří smontovat motor a proti němu dynamo s odchylkou os v mikrometrech... Převod je 1:1 protože motor má 2880 otáček za minutu, což bylo podle mé úvahy akorát. O dynamu jsem žádné údaje nesehnal, později jsem se někde dočetl, že podobné snese max 1500, jinde 2400...tak jsem ho pustil na 2880...

Vysoké otáčky jsou nutné kvůli zvýšení napětí naprázdno, aby se dal zapálit oblouk.
Dynamo má prý výkon 4kW, kvůli ztrátám v převodu, ložiskách a komutátoru musí být motor výkonnější, většinou o 1kW. Můj motor má 5,5kW a je to pořádný kolos, se svými 48kg je o něco málo těžší, než samotné dynamo.

Vše jsem přišrouboval na rám ze železných jeklů. Rám má čtyři kolečka, na můj vkus hrozně mrňavé, ale udávali u nich nosnost 35 a 40kg na jedno...takže těch 100kg celkem musí snášet s klidem.

Co se týče elektrického zapojení, to jsem navrhoval sám, protože návody z internetu se mi vůbec nelíbily. Elektronika se skládá ze dvou částí. První slouží k řízení motoru. Obsahuje bimetalový odpojovač a stykačový přepínač hvězda/trojúhelník. Ten slouží především k měkčímu rozběhu, aby motor svým rozběhovým příkonem příliš nezatěžoval síť. I tak po cvaknutí stykače pohasnou žárovky... Druhou částí je řízení buzení dynama. Buzení je derivační z kotvy (uhlíků komutátoru) dynama přes proměnný odpor tvořený tranzistorem KD503 a KU612 v Darlingtonu. Jelikož je budící vinutí dimenzováno na 24V tak se řízení stará o to, aby při běhu naprázdno, kdy je na výstupu, na kotvě, 60V, vinutí nebylo přetíženo. Dále by řízení mělo být schopno vytvořit podmínky vhodné pro sváření... To už je větší oříšek. Dlouho jsem studoval rozdíly v grafech dynama derivačního a dynama svářecího. Rozdíl je takřka neslučitelný. Grafy se shodují jen ve velmi malém rozsahu a to u derivačního dynama těsně nad bodem odbuzení způsobeném nedostatkem proudu pro budící vinutí. Když napětí kotvy klesne pod 24V začne klesat magnetická síla uvnitř dynama a napětí kotvy dále klesá. Nikdy by tudíž nemělo dojít k přetížení, při zkratu dynamo přestane vyrábět proud... Jenže v praxi při zkratu trvá poměrně dlouho, než se dynamo odbudí. Vůbec reakce na změnu buzení je poměrně opožděná daná magnetickými vlastnostmi statoru.

Jedna z vývojových variant je následující: Jedná se o zpětnovazební regulaci proudu, kde je proud převáděn na úbytek napětí na bočníku z tlustého měděného drátu... Použil jsem měď, protože má lepší teplotní stabilitu, než třeba železo. Malý odpor bočníku jsem vykompenzoval velkým zesílením řídící elektroniky, která při překročení stanoveného proudu prostě vypne buzení. Měl by tak nastat jistý stav dynamické stability a dynamo by se mělo chovat jako zdroj proudu. Mělo...
Ono se tak skutečně chová, měření tomu nasvědčuje... Chová se však jako dost líný zdroj proudu a oblouk hoří příliš nepravidelně. Dynamo nereaguje dost rychle, spíše se zpožděním a výsledkem je ještě větší nestabilita.

Zařekl jsem se, že nebudu stavět buzení z externího transformátoru. Původně jsem počítal s buzením pomocí reostatu od kotvy, teď si říkám, jestli zapojení není už příliš složité...

Schema řízení buzení:
Přepínač hvězda/trojúhelník:





Po čase jsem se smířil s tím, že jediným řešením nestability bude připojení vnějšího buzení z transformátoru. Výkonové tranzistory už netopí při provozu naprázdno a navíc se otevřely další možnosti použití rotačního měniče například jako výkonného zdroje napětí.

Do obvodu regulace jsem přidal zpětnovazební stabilizaci napětí 12V pomocí obvodu TL431. Jedním přepínačem se tedy dá z měniče udělat stabilizovyný zdroj 12V.

Jediným problémem je ale opět setrvačnost magnetizace statoru. Při odpojení zátěže a vzrůstu napětí se sice okamžitě odpojí budící proud, ale magnetická síla statoru klesá pomaleji. Při plném nabuzení klesne napětí z 60 na 12V asi za 2 vteřiny.

Ale za normálních podmínek dává 24V dynamo díky takovéto jednoduché regulaci přesně 12,01V.

Schema upraveného regulátoru buzení dynama

Co se týče součástek, KD503 by běl jít nahradit 2N3055 nebo BD249C, všechny ostatní tranzistory například 2SC945, trojice zenerových diod jedinou BZX85V024, KY701 např. 1N4001, KY189 např 1N5408... Potenciometr lépe 10K nebo méně...

OTL s osmi elektronkami PL509 podruhé

O tomto zesilovač jsem už jednou psal. Po čase jsem se rozhodl ho přebudovat a vylepšit. Hlavním cílem přestavby byla hezčí konstrukce šasi a snížení brumu. Schema zapojení se podstatně nezměnilo, přibylo jen pár součástek navíc. Zvýšil jsem kapacitu vyhlazovacích kondenzátorů zdroje a kapacitu výstupních kondenzátorů. Dále jsem zvýšil proud procházející budící, invertující, elektronkou, který byl díky velkému katodovému odporu příliš malý. Pomohl jednoduchý dělič napětí na mřížce elektronky. Zapojení je stále navrženo tak, aby se dalo přepínat 4 nebo 8 koncových elektronek, odpojením jejich žhavení. Usměrňovač anodového napětí se dá přepnout do režimu zdvojovače ke zvýšení špičkového výkonu zesilovače zdvojnásobením napájecího napětí. Ale nárůst výkonu je výraznější připojením většího počtu koncových elektronek, nikoli už tolik tím, při jakém ztrátovém výkonu pracují. To vlastně nabízí myšlenku, že u otl zesilovače nezáleží tolik na výkonu elektronek, ale na jejich vnitřním odporu, tedy jednoduše jejich katalogovém proudu anody. U elektronek PL509 je udáván možný proud anody až 1A, což je obrovská hodnota oproti jiným elektronkám, podobných výkonů.

Ani u tohoto zesilovače jsem neupustil od nekompromisního řešení mřížkového předpětí katodovými odpory, které jsem vystavil do prostoru, aby z nich mohlo sálat teplo. Při tomto zapojení, jsou však nutné dostatečné kapacity katodových kondenzátorů, které vlastně převádějí celý výstupní výkon zesilovače.

Mohlo by se zdát, že zesilovač je obrovským žroutem energie, to je, při plném výkonu jeho klidová spotřeba přesahuje 200W, které se při nulové hlasitosti přímo přemění na teplo. Ale na druhou stranu při nažhavení jen 4 koncových elektronek a polovičním anodovém napětí, což pro běžný domácí poslech stačí, se příkon sníží na pouhých 74W.

Po úspěšném odstranění brumu mě zesilovač překvapil dokonalou čistotou zvuku. Nic si nevymýšlí. Do této doby jsem nevěřil, že otl zapojení, tedy zapojení bez přizpůsobení výstupní impedance má nějakou logiku. Na první pohled je jasné, že reproduktory s nízkou impedancí nejsou schopny využít výkon elektronkového zesilovače, který je daný vysokým anodovým napětí a malým proudem - proto se používají výstupní transformátory, které sníží napětí a zvýší proud - aby se výstupní výkon přenesl do reproduktorů místo, aby se spálil na anodách obrovských elektronek...
Jenže toto zapojení dokáže při stejném příkonu ze sítě nadělat stejný rámus ještě kvalitněji než podobný zesilovač s výstupními transformátory, porovnával jsem ho například s mým zesilovačem osazeným EBL21, který má příkon 100W. Výkonem se mu téměř vyrovnají už čtyři PL509 v zapojení otl... s příkonem 70W...nemluvě o kvalitě zvuku.





Schema jednoho kanálu...


Schema zdrojové části zesilovače:

Vylepšené zapojení, pěti body pod sebou jsou naznačena místa, kam lze připojovat další dvojice paralelních PL509. (samozřejmě včetně mřížkových a katodových odporů, kondenzátorů)