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E' possibile utilizzare dei trasformatori di
alimentazione (TA)
al posto dei trasformatori di uscita (TU) negli amplificatori a valvole?
Avevo letto che i trasformatori di alimentazione non
si possono usare come trasformatori d'uscita in amplificatori valvolari,
per vari motivi. Ed in effetti, in linea puramente teorica e a rigore,
la risposta dovrebbe essere negativa.
Merlin Blencowe,
un guru in materia di amplificazione a valvole dice:
"The trouble with using power transformers as output transformers are
manyfold. There are the obvious issues of poor linearity and HF response,
but for guitar use the following are the main concerns:
Firstly, there is a lack of primary inductance. The keep the primary
impedance at the desired level down to low freq's, you need plenty of
primary inductance, usually 20 to 100 Henrys. An EI transformer may have
a primary inductance of a few Henrys, and a toroidal may barely reach
one Henry! Major bandwidth limitation...
The second is saturation. A PT is designed for mains frequency and
voltage. If you apply a lower frequency, or a higher AC voltage (or both!),
then the transformer will saturate and get hot, as well as distort with
plenty of odd harmonics. In a guitar amp you might get away with
frequency, since you are unlikely to be amplifying anything below 50Hz,
but typically you will have AC voltages well in excess of 230Vac, which
will cause saturation.
I have used PTs in very small (sub 1W) amplifiers, but the lack of
primary inductance always makes them sound a bit weedy to my ears. To
really get it to work you would need an application that required a
fairly low-impedance primary, and low AC voltage swings. To me that
implies a sub-250V, class AB, high current triode amp." (http://music-electronics-forum.com/)
Riassumendo
- i TA usati in circuiti S.E., mancando il traferro e a causa della
continua che li attraversa, saturano, per cui occorrerebbe un circuito
che disaccoppi la continua (in circuiti Push-Pull questo problema non
c'e').
- l'induttanza degli avvolgimenti risulta troppo bassa, e causa
distorsione alle basse frequenze.
- se usati con tensioni superiori ai 220v saturano alle basse frequenze e
scaldano, a causa di perdite d'isolamento.
Questo quanto in sintesi ho letto qua e la.
Però tutto ciò non mi soddisfa molto. Dal punto di
vista teorico va bene, ma ...come stanno le cose nei fatti?
Intanto noi non conosciamo la reattanza di tutti i TA.
Se la reattanza del secondario (a vuoto) risultasse 3-5 volte maggiore
del carico, alla frequenza minima, il TA dovrebbe funzionare senza
problemi.
E infatti a parte il possibile uso single-end (vedi
l'esperienza di
Diego Barone), io stesso ho fatto una prova con un amplificatore
push-pull di EL504.
Ho sostituito il TU con un trasformatore
d'alimentazione toroidale. Questo TA è da 220V sul primario (con presa
centrale), e due secondari da 12V (potenza complessiva 80W). Facendo i
calcoli su un carico di 8 ohm al secondario, ottiene un'impedenza di
circa 2900 ohm sul primario, che è esattamente quella che serve
per un push-pull con 2x EL504 (2500-3000 ohm).
Ebbene a me funziona alla grande. Non scalda affatto. Ho fatto
ovviamente alcune semplici prove con generatore e oscilloscopio. La
Banda passante 1W +/-3dB con TU originario = 50Hz-13Khz con TA =
60Hz-10Khz. Tenendo conto che stiamo parlando di amplificatori per
strumenti musicali, e che quindi non c'e' bisogno di banda pass. piatta
20-20K, direi che il rapporto prezzo/qualità è eccezionale (un TU costa
50-70 euro, il TA l'ho pagato neanche 18 euro).
Fig.
Come si vede dal grafico, ho riportato anche la banda passante prima del
TA, all'uscita del phase inverter, in modo da avere sottocchio la misura
di taglio introdotta dai Trasformatori vs niente.
Ho confrontato il toroidale anche con un trasformatore
di alimentazione normale, sempre usato come TU. e incredibilmente va
meglio quello toroidale, perde meno sulle basse frequenze.
Questi appunti non hanno la pretesa di dimostrare
nulla. Si tratta
solo di un'esperienza pilota, che a mio avviso però andrebbe
approfondita.
p.s. In questo Foglio
elettronico c'è il calcolo per risalire alle impedenze in base alle
tensioni di alimentazione del TA.
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