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Technik => Tech-Talk Amps => Thema gestartet von: 456Onno456 am 8.10.2010 12:24

Titel: Biasspannung - Woher?
Beitrag von: 456Onno456 am 8.10.2010 12:24
Hallo zusammen,

ich habe eine Frage, bei der ich momentan ein wenig auf dem Schlauch stehe, bzw. nach einer eleganten Lösung mit den vorhandenen Mitteln (Trafo ohne CT [Jan TRA200]) suche.
Der vorhandene Trafo [Jan TRA200] hat auf der Sekundärseite keine CT, die Heizwicklung (uninteressant) 1x230V und 1*20V @120mA. Gesetzt, 230V gleichgerichtet sind (mir) zu wenig, kann man die
230V und 20V in Reihe schalten und bekommt schon mal 250V (285V im Leerlauf gemessen) vor der Gleichrichtung (damit entfallen die 20V als Quelle für die Biasspannung).

Nun die Frage: Woher die Versorgung für ein fixed bias nehmen und nicht stehlen?

Die Variante 1, wie sie bei Röhrengleichrichtern, also Netztrafos mit CT verwendet wird, d.h. einfach an eine HV-Wicklung eine Diode nebst Widerständen und Kondensatoren fällt flach, da keine Erdung des CT vorhanden ist.

Die Variante 2, wie sie z.B Fiedrich Hunold (http://www.frihu.com/content/reissbrett/vorspannung.html) [die unterste Abb.] skizziert wäre wohl die Weapon of Choice. Die interessanten Bauteile sind hier meiner Meinung nach C1, D1, D2, C4, R1. Wobei R1 die Funktion hat, dass Potential nach D2 zu "definieren", also einen Referenzpunkt für die Funktion von D2 bildet. C4 scheint mir nur für die Glättung zuständig. C1 ist wahrscheinlich zur Dc-Entkopplung da. Bei der Funktion von D1 bin ich noch unschlüssig.

1. Nach meinem Verständnis müsste das tendenziell so klappen, vor allem auch ohne auf Kosten von Ub+ zu gehen, d.h. es ist keine Spannungsteilerschaltung, sondern die Erzeugung einer "echten" [unabhängigen] negativen Spannung. Liege ich da falsch?

2. Soweit ich den "Status Quo" dieses Forums [nebst Ausführungen der großen Verstärkerhersteller] verstanden habe, gehört der Standby-Schalter [beide Phasen geschaltet] vor den Gleichrichter für die Hochspannung. In diesem Fall hinter die Sicherung [Position 1] und in der anderen Zuleitung [Position 2]. Damit ist aber der Stromkreis für die Biasspannung nicht mehr geschlossen - sprich keine Biasspannung mehr. Dies scheint mir nicht im Sinne der Röhren [gleichzeitiges Anschalten der Biasspannung und HV bei Umlegen Standby]. Habe ich da einen Denkfehler, bzw. gibt es da eine elegante Lösung?

3. Könnte man tendenziell nicht für die Biasspannung einen weiteren Brückengleichrichter nehmen [Abgriff nach Sicherung und andere Zuleitung, z.b. Trafo] und diesen über zwei Kondensatoren gleichspannungsentkoppeln?

Vielen Dank schon mal für eure Mühen

Gruß

Max
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: Hardcorebastler am 8.10.2010 13:36
Hallo Max,
Fixed Bias, NGV :
Variante 2 kannst du einfacher haben, mit einem Zusatztrafo, siehe Anhang.
Wenn Variante 2 überhaupt funktioniert, über das Buch von Hunold habe ich mich schon damals ziemlich geärgert …, mehr sage ich nicht dazu.

Standby Schaltung: nach meiner Meinung nur die Hochspannung abschalten und die Heizung
laufen lassen ist ungesund für die Röhren, ebenso die Hochspannung nur runter zu setzen.
Ein Röhren Amp ist halt eine kleine Energie Vernichtungsmaschine.
Bei den Gleichrichtern könnte man Energie einsparen, in dem man Gleichrichterdioden nimmt,
anstatt Gleichrichterröhren.


Gruß Jörg
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: SvR am 8.10.2010 14:08
Salü,
Ich hab die Variante von Hunold auch schon ausprobiert und nicht zum laufen bekommen!
Siehe hier: http://www.tube-town.de/ttforum/index.php/topic,10762.0.html
Ich würde die 20V mit Elkos abtrennen und daraus die negative Spannung erzeugen.
http://www.tube-town.de/ttforum/index.php/topic,12538.0.html
Ich hab mal ne Skizze angehängt, wie es funktionieren sollte (allerdings nicht praktisch getestet).
mfg sven
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: 456Onno456 am 8.10.2010 14:21
Danke Jörg, danke Sven,

genau, das mit den Elkos habe ich versucht in Variante 3 zu beschreiben. Da da Netzteil schon existiert würde ich hier die ganzen 250V nehmen, mit Kondensatoren entkoppeln und danach einen Brückengleichrichter verwenden, das dünkt mir aber identisch zu deiner Zeichnung. Dann kann man die HV auch nach den Kondensatoren "zweipolig" schaltbar machen. Oder wie du sagst, die 20V nehmen [da werden die Kondensatoren kleiner], sollte für 6V6 und El84 reichen.

Wie groß müssten die Kondensatoren denn sein und kann ich da die Elkos so verschalten, wie du sie eingezeichnet hast [Polung]?

Gruß

Max
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: SvR am 8.10.2010 14:30
Salü,
Wie groß müssten die Kondensatoren denn sein und kann ich da die Elkos so verschalten, wie du sie eingezeichnet hast [Polung]?
Über die richtige Polung hab ich mir noch gar keine Gedanken gemacht (Asche auf mein Haupt).
Sie müssen so groß sein, dass ihr Wechselstromwiderstand klein genug ist, damit du noch genug Spannung hast.
mfg sven
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: 456Onno456 am 9.10.2010 11:18
Wegen der Größe:

Ich erinnere mich an einen Thread in dem über die DC-Heizung geredet und dort z.B. auch das [umstrittene] Netzteil des Marshall 6100 angeführt wurde. Eine Gleichspannung wird dort ebenfalls aus einer schon "benutzten" Trafowicklung über zwei Entkoppelkondensatoren abgegriffen und dann mit einem Brückengleichrichter gleichgerichtet. Die Werte liegen bei den Kondensatoren bei 2200uF/25V. Damit wäre Xc im Bereich 1,5Ohm, das scheint akzeptabel. Allerdings bleibt das Problem der Elkos. Wie sollte die Polung aussehen und welche Spannungsfestigkeit brauchen sie? Bei 20Vac gibt es Peaks bis ca. 29V, damit würden die 25V-Typen flach fallen. Die 63V aus dem TT-Shop würde ich gerne umgehen, da die Größe bei 25V-Typen schon enorm ist. D.h. 40V könnte passen [18mmx30mm]. Aber die Polung macht mir weiterhin Schwierigkeiten. Hat da jemand noch Vorschläge?

Gruß

Max
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: cca88 am 9.10.2010 11:40
Wegen der Größe:

Ich erinnere mich an einen Thread in dem über die DC-Heizung geredet und dort z.B. auch das [umstrittene] Netzteil des Marshall 6100 angeführt wurde. Eine Gleichspannung wird dort ebenfalls aus einer schon "benutzten" Trafowicklung über zwei Entkoppelkondensatoren abgegriffen und dann mit einem Brückengleichrichter gleichgerichtet. Die Werte liegen bei den Kondensatoren bei 2200uF/25V. Damit wäre Xc im Bereich 1,5Ohm, das scheint akzeptabel. Allerdings bleibt das Problem der Elkos. Wie sollte die Polung aussehen und welche Spannungsfestigkeit brauchen sie? Bei 20Vac gibt es Peaks bis ca. 29V, damit würden die 25V-Typen flach fallen. Die 63V aus dem TT-Shop würde ich gerne umgehen, da die Größe bei 25V-Typen schon enorm ist. D.h. 40V könnte passen [18mmx30mm]. Aber die Polung macht mir weiterhin Schwierigkeiten. Hat da jemand noch Vorschläge?

Gruß

Max

Hallo MAx,

schau Dir mal die Biasversorgung der JCM900er Serie an

Grüße

Jochen
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: 456Onno456 am 9.10.2010 15:31
@Jochen

ja, das funktioniert, allerdings wird der HV-Graetz nur "einphasig" geschaltet, sonst würde es nicht funktionieren. Da stellt sich dann wieder die Frage an die "Sicherheitsbeauftragten" hier, ob das OK ist. Ebenfalls, ob die Sicherung der HV vor oder hinter den HV-Gleichrichter "gehört" (JCM900 hinter den Gleichrichter, also echte HV-Sicherung, aber der HV-Gleichrichter ist nicht gesichert), das Massekonzept sieht ebenfalls beim ersten Überfliegen nicht so toll aus (mit den beiden 100Ohm Widerständen zwischen PE und GND).

Fazit: Das mit dem einphasig schalten würde mir "taugen", wenn es unter Sicherheitskriterien OK ist, damit wäre natürlich die JCM900 Lösung die bis jetzt eleganteste (Platzgründe, Bauteileanzahl, etc.).

Gruß

Max
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: cca88 am 9.10.2010 15:52
@Jochen

ja, das funktioniert, allerdings wird der HV-Graetz nur "einphasig" geschaltet, sonst würde es nicht funktionieren. Da stellt sich dann wieder die Frage an die "Sicherheitsbeauftragten" hier, ob das OK ist. Ebenfalls, ob die Sicherung der HV vor oder hinter den HV-Gleichrichter "gehört" (JCM900 hinter den Gleichrichter, also echte HV-Sicherung, aber der HV-Gleichrichter ist nicht gesichert), das Massekonzept sieht ebenfalls beim ersten Überfliegen nicht so toll aus (mit den beiden 100Ohm Widerständen zwischen PE und GND).

Fazit: Das mit dem einphasig schalten würde mir "taugen", wenn es unter Sicherheitskriterien OK ist, damit wäre natürlich die JCM900 Lösung die bis jetzt eleganteste (Platzgründe, Bauteileanzahl, etc.).

Gruß

Max

Hallo MAx,

meines Achtens haut es "sicherheitstechnisch" hin. Auch wenn der Schalter nicht das DC-Rating hat, das eigentlich nötig wäre - was würde im dümmsten Fall passieren? Der Schalter fängt irgendwann an einen Lichtbogen zu ziehen - sprich ekelhafte Nebengeräusche - oder er bleibt "kleben" - sprich Du kannst nicht mehr in den Standby schalten; die Kiste läuft dann halt durch...

Bezüglich der Isolationseigenschaften habe ich bei "Männerschaltern" eigentlich keine Bedenken. Abgesehen davon wird genau das bei unzähligen kommerziellen Verstärkern seit ewig so praktiziert.

Grüße

Jochen
 
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: 456Onno456 am 10.10.2010 17:05
Hallo, ich wollte mal ein kleines Update posten (Bias ala JCM900):

ich komme grade vom Ausprobieren und irgendwo muss ich noch nen kapitalen Fehler im Netzteil haben, denn so ganz funktioniert das nicht bei mir. Der Tipp mit dem JCM900 (ich beziehe mich mal auf den 2500 (Schematic by drtube), der hat auch nen ordentlichen GND), ist sehr gut aber ich messe momentan nur eine minimalspannung (60mV, aber regelbar ;-)) [RC war 56k und 100n]. Es wird mir nichts übrig bleiben, als das ganze Netzteil noch mal schrittweise sauber extern aufzubauen und Step-by-Step zu testen.
So ganz durchgestiegen bei der Schaltung bin ich noch nicht. Mein Verständnis geht so weit, dass bei ausgeschaltetem Stby die Diode D4 des HV-Graetz und die Diode D1 der Biasversorgung einen Gleichrichter bilden, die Diode D1 ist über einen Kondensator entkoppelt, damit kann man sowohl die HV, als auch Bias aus einer Trafowicklung erzeugen. Dem Kondensator folgt ein Widerstand gegen GND, also ein Hochpass, hier mit einer Eckfrequenz von ca. 60Hz (47n und 56k). Dies scheint Marshall verbaut zu haben, damit die Pufferkondensatoren der Biasversorgung bequeme 100V Typen sind und das scheint zu funktionieren (JCM900 laufen ja). Danach folgt ein Widerstandsnetzwerk mit einem regelbaren Spannungsteiler (im Grunde egal wie man den aufbaut).

Naja ich werde, wenn ich wieder etwas Zeit finde weiterprobieren, nochmals danke für die Hilfe bis jetzt.

Gruß

Max

Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: 456Onno456 am 10.10.2010 23:14
Hallo,
ich habe mal ein wenig gezeichnet (3 Pünktchen fehlen noch, ...). Das wäre mein momentaner Plan für das Netzteil, wobei hier R4 und R5 noch die original Marshall-Werte sind, damit könnte man starten und müsste dann schauen was wirklich nach dem RC-Glied (C3, R3) ankommt und wie R4 und R5 angepasst werden müssen. Duncan Amps PSU Designer spukt bei der HV auch noch etwas, d.h. es muss an HV2 schon eine Last von ca. 14mA (4x12ax7 hängen dran) anliegen, damit die HV unter die 350V (Spannungsfestigkeit C7) rutscht [eventuell muss man noch R7 vergößern]. Die DC-Heizung und die Heater-Elevation sind hier aus dem Forum abgekupfert, das sollte hoffentlich so funktionieren (kein Massebezug und einbrechen auf ca 6,5V bei 3 Röhren). Was meint ihr?

Gruß

Max
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: 456Onno456 am 13.10.2010 19:04
Hallo zusammen,

zuerst mal das positive: Die Biasversorgung läuft prinzipiell! Und zwar in JCM900-Manier, ich habe mal den Schaltplan des aktuellen Aufbaus meines Netzteiles [korrigiert] unten angehängt . Im Kreis für den Biassupply hängen die eingezeichneten Teile und ich werde mir erst mal passende Elkos (100V) besorgen müssen, da am Biastestpoint so ca. -90 bis -105V abfallen. Und da liegt der Hund irgendwie begraben [oder ich steh schon wieder auf dem Schlauch].

1. Der Hochspannungsteil des Netzteils ist momentan bis zum Punkt HV1 [siehe Plan] aufgebaut, d.h. es hängt überhaupt keine Last dran. Heißt soviel wie: Ich richte die Leerlaufspannung gleich und erhalte 395V. Das ist mir ein klein wenig zu viel, vor allem, da ich an HV2 [siehe Plan] als C7 einen 350V-Typ [wegen der Baugröße primär] einsetzen will. Die Endstufe 2x6V6 soll über HV1 versorgt werden, da ich ein nicht soo weiches Netzteil will [schätze mal, dass bis zu 100mA über HV1 fließen]. D.h. über HV2 fleißen maximal die Versorgung von 4x12Ax7 und der Schirmgitterstrom und wenn das viel ist wahrscheinlich so 10mA. Ich denke das wird knapp mit einem 350V-Kondensator [C7], was denkt ihr?

2. Das war nicht das eigentliche Problem. Das eigentliche ist, dass sich bei ausgeschaltetem Standby der Elko C6, also die HV auflädt. und zwar auf den Wert von 395V, allerdings in ca. 20sec, während die Spannung bei eingeschaltetem Standby beinahe instantan da ist. Kennt jemand von euch das Phänomen, woran liegt es und kennt jemand von euch einen weg es zu vermeiden?

Vielen Dank und besten Gruß

Max
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: Hardcorebastler am 13.10.2010 19:55
Hi Max,
1)C7, die 350 V werden nicht ausreichen, auch bei Betrieb wenn die Spannung absackt.
Dann macht es Puff und das Teil platzt auf .
Wenn ich das richtig in Erinnerung habe gibt es hier Elkos wo der 47 uF/450V die gleiche Größe hat wie C7 100uF/350V,  ich würde das auf keinen Fall machen, auch nicht mit einer Schutzdiode.

2)tritt das Phänomen  auch auf wenn die ganze Bias Mimik abgeklemmt ist, also c3 ab ist ?

3)Der C5 gehört an die eingestellte negative Gitterspannung an P1, ich meine der ist auch von der Polung verkehrt rum, wenn oben – 30 V sind dann ist der Massenpunkt hier positiv
oder gibt es einen erprobten Schaltplan wo dies so dargestellt ist ?

Gruss Jörg
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: 456Onno456 am 13.10.2010 20:08
Hallo Jörg,

@1) Danke, das hilft mir. Ich habe noch einen JJ 2*100u/500V rumliegen und werde den mal ersatzweise anklemmen, dann kann ich das auch unter Last nachmessen, aber der 350V wird nicht mal ausprobiert, versprochen.

@2) Nein, dann tritt das Phänomen nicht auf.

@3) Du hast recht, die Polarität von C4 und C5 ist falsch eingezeichnet, verlötet ist C5' [zweiter Schaltplan 100u/350V] richtig. Ich werde das bei einem Update beheben, sonst mülle ich hier alles mit meinen Anhängen zu. Intuitiv würde ich den C5 auch an die zu stabilisierende Spannung hängen, allerdings ist dies die Versorgung ala JCM900, also Marshall macht das so [Stabilisierung des spannungsteilers und nicht der Biasspannung]. Mir ging es erst mal primär darum eine Biasversorgung zu realisieren, den Spannungsteiler + Stabilisierung bekomme ich hin.

Gruß

Max
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: 456Onno456 am 13.10.2010 23:06
Hallo nochmal,

ich habe versucht nach meinem besten Verständnis die Stromwege einzuzeichnen [siehe plan unten], wobei "aquamarin" die eine Phasenlage und "purple" die andere phasenlage kennzeichnet. Nachdem Gnd ja eine Verbindung darstellt kann darüber Strom abfließen, welcher sich speziell im Fall "purple" den Weg über C8 sucht und damit auflädt. Im selben Schwung wird ebenfalls C4 aufgeladen [da taucht "purple" wieder auf ;-)], also die Biasspannung erzeugt. Hätte ich mit meiner Interpretation recht, dann wäre obiges Phänomen bei dieser Schaltung normal. Kann mir da jemand beipflichten, oder mich verbessern?

Mal wieder vielen Dank fürs Lesen und Grübeln

Gruß

Max
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: Hardcorebastler am 14.10.2010 11:33
Hallo Max,
wenn der C6 sich bei offenen Standby Schalter  auflädt fliest ein Strom, das ist ja eigentlich nicht gewollt bei dieser Standby Schaltung.
Wenn du diesen Effekt verhindern willst musst du den Standby Schalter 2 polig machen, also auch den 2. Ausgang abschalten.
Warum überhaupt solch eine Standby Schaltung ?
Ich bezweifele das dies für die Röhren gut ist weil die Heizspannung weiter läuft.
Ist der Verstärker sauber aufgebaut stellt sich innerhalb einer Minute alle Betriebsparameter ein ,dies konnte ich bis jetzt bei meinen Amps immer wieder feststellen, deshalb ist mir der Sinn einer Standby Schaltung nicht wirklich klar.

Ich würde auch noch eine  Sicherung träge xx mA in den Versorgungszweig für die Anodenspannung der Endröhren schalten, falsch eingestellte negative Gittervorspannung oder Ausfall lässt den Ruhestrom direkt sprunghaft ansteigen, da hier kein Auto Bias  vorhanden ist .

Gruß Jörg
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: 456Onno456 am 14.10.2010 12:05
Moin Jörg,

naja ich bin mir bei gewollt oder nicht nicht so sicher. Tendenziell würde ich sagen, dass dies so im JCM900 verbaut ist. Einen Verkabelungsfehler kann ich so gut wie ausschließen. Meiner Meinung nach ist es auch "physikalisch" erklärbar warum sich C6 auflädt [siehe Anhang letzter Beitrag]. Es könnte unkritisch sein, da die Biasspannung bei offenem Standby sehr viel schneller aufgebaut wird als die Hochspannung und die Endstufenröhren somit vor einer "Übersteuerung (HV ohne irgendeine Vorspannung) gesichert sind. In wie fern man damit die "Mute-Funktion" beeinträchtigt kann ich nicht abschätzen.  Der Hinweis mit einer Sicherung in der HV-Versorgung der Endröhren ist sicherlich ein guter und ich werde das einfügen (wobei es eigentlich unweigerlich auf die Frage der Position der sekundärseitigen Sicherung führt).

Zu der Frage nach einem Standby-Schalter:
Ja, es ist ein mythenumranktes Bauteil. Ich würde ihn einfach als großen Mute-schalter bezeichnen. Mit der Lebensdauer hat die Heizspannung, bzw. die Übersteuerung der Endstufenröhren mehr zu tun. Allerdings finde ich ihn unter praktischen Aspekten (Mute beim Betrieb, nicht sofort HV auf den Bauteilen beim Basteln, ...) ganz sinnvoll. Zweiphasiges Schalten funktioniert hier nicht, da dann kein geschlossener Stromkreis für die Biasversorgung mehr vorhanden wäre.

Gruß

Max
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: Hardcorebastler am 14.10.2010 12:14
Hall Max,
Zweiphasiges Schalten funktioniert hier nicht, da dann kein geschlossener Stromkreis für die Biasversorgung mehr vorhanden wäre.

wie schnell baut sich denn die NGV Spannung auf ?(Bias Schaltung), bei abgeschalteter Hochspannung brauche ich eigentlich kein Bias.

Gruss Jörg
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: 456Onno456 am 14.10.2010 12:26
Hallo Jörg,

"gemessen" habe ich Folgendes [Schaltung ist aufgebaut wie beschrieben]:
1) Ausgeschalteter Stby, Power einschalten: U_bias bis auf ca. -100V in schätzungsweise 5sec., U_HV auf ca. 370V in ca. 20sec. [U_C7 ist ja eine Exponentielle Fkt., der Strom zum Aufladen hier nur "parasitär" und sehr klein [über die Biasversorgung], also habe ich nie so lange gewartet, bis sich wirklich die gesamte Spannung aufbaut]
2) Eingeschalteter Stby, Power einschalten: U_bias bis auf ca. -90V in schätzungsweise 5sec., U_HV auf ca. 395V in ca. 0,5sec. [instantan, zu schnell für mein Messgerät [Fluke DVM]].

Fazit: Ohne Stby-Schalter habe ich beim Einschalten HV auf den 6V6 und noch kein Bias.

Gruß

PS: Dass die Biasspannung ein wenig in die Knie geht, wenn die HV generiert wird ist wahrscheinlich unkritisch, da dies alles nur Leerlaufmessungen sind und das ganze Netzteil unter Last sowieso noch ein wenig in die Knie geht.

Max
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: Hardcorebastler am 14.10.2010 13:02

Max,
das ist sehr schlecht wenn die negative Gittervorspannung hinter her hinkt,
aber das kann man  messen und den Ruhestrom der Endröhren kontrollieren, der dürfte erst mal sprunghaft ansteigen.
Die NGV muss vor der Anodenspannung da sein und der Gitterableitwiderstand darf max. 100 k sein .
Deshalb nehme ich einen kleinen Zusatztrafo wenn ich keine Windung übrig habe, um die NGV zu generieren, da steht die Spannung innerhalb von 5 Sec.
Ich weiß zwar nicht wie deine Schaltung aussieht aber Schirmgitterspannung
max. 285V 6V6, 315V 6V6GT

Gruß Jörg
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: 456Onno456 am 14.10.2010 13:30
Hallo Jörg,

ja, die Problematik des nicht vorhandenen Bias bei anleigender HV ist mir bewusst. Ein zusätzlicher Trafo soll aber umgangen werden.
Ich stütze mich bei der Schaltung der Endstufe auf die Daten des Herstellers [http://www.jj-electronic.com/pdf/6V6.pdf], Ug2_max=450V, Ua_max=500V und Ableitwiderstand maximal 100k bei fixed Bias.

Gruß

Max
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: Hardcorebastler am 14.10.2010 13:43
Hi Max
das Teil heißt ja auch 6V6 S,

viel Erfolg
Jörg

Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: 456Onno456 am 14.10.2010 13:49
Hallo Jörg,

da habe ich ehrlich gesagt gar nicht drauf geachtet :-).

Danke,

Max
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: cca88 am 14.10.2010 19:31
Hallo Jörg,

"gemessen" habe ich Folgendes [Schaltung ist aufgebaut wie beschrieben]:
1) Ausgeschalteter Stby, Power einschalten: U_bias bis auf ca. -100V in schätzungsweise 5sec., U_HV auf ca. 370V in ca. 20sec. [U_C7 ist ja eine Exponentielle Fkt., der Strom zum Aufladen hier nur "parasitär" und sehr klein [über die Biasversorgung], also habe ich nie so lange gewartet, bis sich wirklich die gesamte Spannung aufbaut]
2) Eingeschalteter Stby, Power einschalten: U_bias bis auf ca. -90V in schätzungsweise 5sec., U_HV auf ca. 395V in ca. 0,5sec. [instantan, zu schnell für mein Messgerät [Fluke DVM]].

Fazit: Ohne Stby-Schalter habe ich beim Einschalten HV auf den 6V6 und noch kein Bias
.

Gruß

PS: Dass die Biasspannung ein wenig in die Knie geht, wenn die HV generiert wird ist wahrscheinlich unkritisch, da dies alles nur Leerlaufmessungen sind und das ganze Netzteil unter Last sowieso noch ein wenig in die Knie geht.

Max


...Direkt nach dem Einschalten hast Du aber auch noch keine Emmissionsfähigkeit der Endröhren. Daher ist es eigentlich wurscht, ob die Gittervorspannung 5 sek länger braucht oder nicht. Wenn die Heizungen warm sind, sieht die Sache schon deutlich anders aus.

Grüße
Jochen

Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: 456Onno456 am 14.10.2010 22:44
Abend Jochen,

Darf ich das so verstehen, dass du Jörg beipflichtest, der Standby-Schalter ist prinzipiell überflüssig, selbst wenn im kalten Zustand die HV schneller da ist als die Biasspannung, ist die Emissionsfähigkeit auf Grund der kalten Heizung gering. Damit ist auch die Gefährdung eines Betriebs außerhalb der Spezifikationen (Stromspitze weit über Pges/Ua, hier sowas wie 14W/375V=37mA) gering, da der Strom gar nicht erzeugt werden kann.
Wie verhält sich das dann bei einem Aus- und schnellem/sofortigem Wiedereinschalten einer solchen Schaltung (z.B. kurzer Stromausfall). Du sagst es sieht deutlich anders aus, ich schätze das heißt nicht sehr gut (wenn ich mich in die Pentoden hineinversetze ;-)).

Aber mal anders rum gedacht. Was ist denn an der jetzigen Standbyschaltung auszusetzen, außer dass sich überraschenderweise der Ladeelko der HV auflädt. Gut die Argumentation, dass es so gebaut wurde [hat eigentlich jemand einen JCM900 und kann das nachmessen?] ist jetzt nicht "schlagend", aber es ist doch gewährleistet, dass die Biasversorgung vor der HV da ist, auch wenn die Heizung vorher schon läuft/warm ist. Ich würde es da jetzt mal auf einen Versuch ankommen lassen und das Netzteil bei Gelegenheit fertig basteln (muss noch ein paar Elkos nachbestellen) und die Endstufe nebst PI in den Betrieb nehmen. Dann kann ich auch was dazu schreiben, ob man im Standby durch das "parasitäre" Aufladen des HV-Elkos "Geräusche" hört, also die Mute-funktion beeinträchtigt ist.

Gruß

Max
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: Hardcorebastler am 15.10.2010 08:08
Hallo Max,
Jochen hat Recht dass die Emissionsfähigkeit der kalten Röhre gering ist ,
Heather Warm- up Time laut Datenblatt 11 sec, bloß eine 6V6 braucht keine 11 sec zum aufheizen bis sie leitend wird,die wird schon nach 5 sec  leitend, die 11 sec beschreiben den stabilen Endzustand der Heizung,aber  wie der Ruhestrom sich nun verhält wird sich zeigen .

Mich würde  interessieren wie ich C3 bei der Bias Schaltung dimensioniere,
kann man den Aufbau dieser negativen Gittervorspannung nicht beschleunigen ?

Gruß Jörg
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: 456Onno456 am 18.10.2010 14:53
So es gibt Neuigkeiten,

es scheint so, dass die Biasschaltung funktioniert [trotz der sich langsam aufbauenden negativen Spannung]. Im Betrieb ist auch bei offenem Standbyschalter kein Pieps mehr zu vernehmen, d.h. die Mute-Funktion erfüllt ihren Zweck.
Allerdings gibt es ein "Problem" mit der Spannungsversorgung, speziell der HV1. Die Spannung schnellt beim Umlegen Standby auf 395V (gemessen an C6 - Leerlaufspannung) hoch und bricht dann in den nächsten 10-15sec auf stabile 320V zusammen. Der Betrieb des Verstärkers ist möglich und er "klingt", es kokelt nichts, keine Funken etc. Das Problem besteht nur, falls HV1 mit der Endstufe verbunden wird, egal ob der PI, Vorstufe, Heater-elevation, etc. angeschlossen oder abgeklemmt sind. Der Netztrafo kann es nicht sein, da messe ich konstante 265V, egal ob HV1 schon eingebrochen ist oder nicht. Die Biasversorgung ist es ebenfalls nicht (zum Test mal 2sec. abgeklemmt). C6 ist es nicht (habe zum Test anderen JJ parallel geschaltet). Habt ihr irgendeine Vorstellung woran das liegen könnte (Standbyschalter, Endstufenröhren, etc.)?

Gruß

Max

PS: Jede Endstufenröhre "zieht" (1Ohm an den Kathoden) ca. 33mA, Schaltplan der Endstufe siehe Anhang.

PS2: Scheint normal zu sein, dass der Jan Tra200 so stark einbricht, scheint, dass ich da ein wenig unbedarft bin, was die Leistungsfähigkeit dieses Trafos angeht. Es wundert mich trotzdem, dass die AC an den Gleichrichtern konstant bleibt, eigentlich müsste da dann doch ein Teil über die Sekundärwicklung des PT abfallen?
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: Hardcorebastler am 18.10.2010 16:51
Hi Max,
PS2,
was bricht denn ein und wie stark, die Wechselspannung oder Gleichspannung ..

Gruss Jörg
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: 456Onno456 am 18.10.2010 16:56
Hallo Jörg,

wie ich schrieb, die Gleichspannung:


Allerdings gibt es ein "Problem" mit der Spannungsversorgung, speziell der HV1. Die Spannung schnellt beim Umlegen Standby auf 395V (gemessen an C6 - Leerlaufspannung) hoch und bricht dann in den nächsten 10-15sec auf stabile 320V zusammen


Die Wechselspannung bricht ziemlich schnell von Leerlauf 285V auf 265V ein, bleibt dort aber konstant, während die gleichgerichtete HV wie oben erwähnt einbricht.

Gruß

Max
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: 456Onno456 am 18.10.2010 18:50
Hallo nochmal,

ich habe mir ein paar Gedanken über den Netztrafo [Wüsten TRA200] gemacht und irgendwie stellt sich da kein glückliches Gefühl ein. Der Trafo kann auf der HV-Sekundärleitung 120mA@250V=30VA. Damit bleibt nach der Gleichrichtung noch ca. 120mA/1,41 bis 120mA/1,5, also ungefähr 85mA bis 80mA übrig. Bei 33mA durch jede Röhre + 4 Doppeltrioden ist man schnell am Limit [2x33mA+4*2,5mA=76mA auf der HV ohne Aussteurung], also ich sehe hier nicht viel Spielraum mit dem verwendeten Trafo. Wenn man im 6V6-Datenblatt mal die Kennlinie einzeichnet (kann ich bei Bedarf online stellen), dann landet man bei Vollaussteuerung einer Röhre bei ca. 125mA [die andere "klemmt" ja ab], dass kann er definitiv nicht mehr. Habe ich jetzt da einen Denkfehler drinnen?

Gruß und Danke,

Max
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: Hardcorebastler am 19.10.2010 10:31
Hallo Max,
du hast fast Recht mit deiner Stromberechnung, das sind aber Impulsbelastungen die vom Elko ausgeglichen werden .
Vorausgesetzt der Trafo schafft es den Elko immer schnell nach zu laden.
Bei B Betrieb klemmt sich die andere Röhre ab zu dem wird die Neigung der Arbeitsgeraden von der Last bestimmt die die Röhre sieht.

Zum Netzteil und Absacken der Spannung :
AC Trafo mal 1,3 ist ein normaler Wert, willst du ein stabileres Netzteil solltest du mit einer C, Drossel ,C, Kombi arbeiten, dann sind die Schwankungen nicht ganz so ausgeprägt.
Eigentlich zählt nur die Spannung die an der Anode der Röhren anliegt bzw. die Anoden-Gitterverlustleistung (AGV).

Sackt die  HV1  bei Vollast und  50 bis 100 HZ Sinus Eingangsspannung nicht unter deinen gewünschten Arbeitspunkt und die AGV  ist  im grünen Bereich ist alles ok.

Gruss Jörg
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: 456Onno456 am 19.10.2010 10:46
Danke Jörg, das werde ich ausmessen (bei 100hz,...).

Allerdings bleibt das Problem, dass der Wüsten TRA200, mal ganz objektiv nicht für 2x6V6 geeignet ist. Die HV-Sekundärwicklung ist mit 30VA und 120mA, also 85mA nach Gleichrichtung zu schwach. Pauschale 10mA für 4 Doppeltrioden und einen Ruhestrom von ca 60mA der 6V6 geht noch (bricht aber auf Faktor 1,2 ein), aber bei Vollaussteuerung 94mA (GE Manual bei 285V, hier sogar mehr) kann der nicht ab. Es ist klar, dass er hier in die Knie geht, wenn er im Ruhezustand schon am Limit läuft. Ich möchte vermeiden eine halbgare Lösung zu bauen, gerade der PT sollte doch eigentlich nicht am Limit/bzw. über den Specs betrieben werden. Gut, die Endstufe wird die 94mA nicht kontinuierlich ziehen und es gibt Elkos (wir wollen ja Musik machen und nicht Sinustöne verstärken), aber für mein Gefühl (statische Betrachtung) ist das trotzdem eng. Auch wenn du keine Erfahrung hast mit dem PT, was sagt dein Gefühl Jörg?

Gruß

Max
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: Hardcorebastler am 19.10.2010 11:37
Hi Max,
Ich nehme an PT ist der Netztrafo.
Wenn die von mir beschriebene Messung bei Volllast zu deiner Zufriedenheit abläuft und der Trafo wird nicht heiß, fängt nicht an zu Brummen, ist alles ok.
Den Elko würde ich nicht größer machen, 100 uf müssen ausreichen, sonst gibt es wider andere Probleme.
Ob der Trafo es schafft den Elko aufzuladen ergibt die Messung.
Je kleiner die VA Zahl des Trafos desto größer ist in der Regel der Unterschied zwischen Leerlaufspannung und Nennspannung.

Eine halbgare Lösung wäre, wenn der von dir geplante Arbeitspunkt der Endröhren aufgrund zusammenbrechender HV1 nicht erreicht wird, schließlich hast du hier keine Leistung zu verschenken .
Wenn es für 50 bis  100 HZ Sinus reicht, reicht es auch für Musiksignale.
Als Anhaltspunkt:die DC Spannung der HV1 sollte bei Volllast und 50 Hz nicht um mehr als 10 % zusammenbrechen, die messbare  AC Spannung am HV1 Punkt bei 50 HZ ca. 1 % von DC V,
als Vollast meine ich die Clipping-Grenze , sichtbar auf dem Ozi.

Gruß Jörg
 
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: 456Onno456 am 19.10.2010 11:47
Ok, ich werde messen

danke jörg,

PS: Der Arbeitspunkt hätte mir bei 350V gefallen, bloß scheint dies unrealistisch bei diesem Trafo, somit nehme ich den Arbeitspunkt bei der Ruhespannung von 320V.
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: 456Onno456 am 4.11.2010 13:38
Hallo,

es hat ein wenig gedauert, aber ich wollte mal ein Update posten.

@Jörg: Die Spannung bricht keine 10% ein, es ist einfach der Netztrafo, welcher ziemlich wenig Spannung bringt [265Vac zu ca. 330Vdc, welche bei Aussteuerung auf ca. 315Vdc einbrechen], zumindest um irgendetwas mit zwei 6V6 in Push/Pull-Anordnung bei 8k anzufangen. Ich habe mal ein externes Röhrennetzteil drangehängt und mit einer Versorgung, welche im Ruhezustand bei 380Vdc liegt und bei Belastung auf 360-365Vdc einbricht bekommt man sogar etwas Leistung raus (gemessene 13W vs. 7W bei 315Vdc, kurz vor Verzerrrung bei 100Hz). Ich habe einen neuen Trafo geordert (mit einer zusätzlichen 50V-Biaswicklung, damit ist der Thread eigentlich seiner Motivation enthoben ;)).

Mein Fazit: Die Biasversorgung ala JCM900 funktioniert mit einigen Tücken, deren man sich bewusst sein sollte, stellt aber eine Option bei einem vorhandenen Trafo ohne CT und zusätzlichem Abgriff dar.

Vielen Dank an alle Hilfbereiten für ihre Zeit und Anregungen

Gruß

Max
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: Hardcorebastler am 4.11.2010 14:40
Hallo Max,
das Problem mit der Erzeugung der NGV ist ja jetzt gelöst durch den 50 V Abgriff am neuen Transformator.

Ich verstehe nicht warum du bei 315V , 6v6 PP Amp nur 7 Watt herausbekommst.
Laut Datenblatt: 285V, 8k, 14W, 3,5% Klirr
Welchen Ausgangstransformator benutzt du ?

Wenn du die 125 PP-Serie benutzt , dort fällt der Frequenzgang ab 150 Hz ab, dies ist einhergehend mit einem Leistungsabfall.
Die Sinuskurve auf dem Ozi flacht sich in diesem Frequenzbereich ab 150Hz immer Stärker ab je niedriger die Frequenz ist.
Bei 1000 Hz solltest du mit den 315V mindestens 12W erreichen.

Gruß, Jörg
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: 456Onno456 am 4.11.2010 15:17
Hallo Jörg,

ich werde das bei Gelegenheit nachmessen, momentan ist der Zugriff auf einen Frequenzanalysator und die Zeit dazu (leider!) nicht da.
Die 6V6 Push-Pull-Diskussion habe ich schon versucht zu führen (Musikding-Forum), andere auch schon (http://www.audiobanter.com/archive/index.php/t-54408.html), ich habe da einfach nicht mehr so viel Lust drauf, da mir hier einfach zu viel aus dem Bauch argumentiert wird (PI, Klirr, historische Datenblätter, etc., keine Behauptung kann nachvollziehbar mit Messungen belegt werden, etc.). Du hast mit deinem Hinweis recht (Frequenzgang der Endstufe), ich werde versuchen das ganze mal aufzudröseln und halbwegs genormt zu messen (white noise, etc.), aber 14W bei 3,5% Klirr mit 285V halte ich für absolut utopisch (Loadline-Plot, gemessen (es werden definitiv keine 8W im AÜ verbraten), gelesen und nachgedacht  :)).

Jup, dat Biasproblem existiert bei dem neuen Trafo nicht mehr, aber ich wollte ein Fazit ziehen, vielleicht hilft es ja mal jemanden der drüber stolpert.

Gruß

Max
Titel: Re:Biasspannung - Woher?
Beitrag von: Hardcorebastler am 4.11.2010 16:45
Hallo Max,
ich plane selbst zur Zeit einen PP mit der 6V6,ich bin gestern über den Sachverhalt bezüglich des Ausgangstransformator gestolpert.
Deshalb nehme ich einen 1650 F , der wird bzw. hat genügend Primär Induktivität  um auch die 8k sauber bis 40 Hz zu übertragen.


Gruß, Jörg