Überprüfung von Röhren-Ausgangsübertragern

Hallo Hubert,

Die Primär- und die Sekundärseite kannst Du mit dem Multimeter bestimmen. Primär ist immer hochohmiger als Sekundär. Die Bestimmung des Übertragungsverhältnisses und der Impedanz für SE- Übertrager habe ich mal im "Röhrenverstärker- Selbstbau- Thread", Beitrag 1805 beschrieben.
Geht es Dir um sowas?

Grüße,

Michael

Hallo,

die Daten zu den Engel-Trafos müßte man auch in alten Radio Rim Katalogen oder vielleicht in Jogis Röhrenbude finden!

MfG Volker

Hallo Volker, Hallo Michael,
vielen Dank erstmal für eure Rückmeldung! Zuerst Volker: guter Hinweis auf die RIM Bastelmappen von Rainer - diese Seite kannte ich bisher noch gar nicht. Leider habe ich darin bisher nichts über einschlägige AÜs gefunden. Aber ich bin noch lange nicht durch ...

Michael, was man mit einem Multimeter anfängt, weiß ich so ziemlich. Benutze ich vor allem zur Durchgangsprüfung und RVI-Messung. Mir geht es jedoch um die Güte eines unbekannten AÜs wie z. B. Frequenzgangverlauf, hier vor allem untere und obere Grenzfrequenz, Klirrfaktor, Belastbarkeit (Anodenspannung bzw. -strom und natürlich Impedanzen primär und sekundär einschl. Leistung. Das müssten m. E. die wichtigsten Kriterien bei einem AÜ sein
Deine Variante im Thread 1805 finde ich übrigens sehr interessant; werde ich mal am Wochenende testen!

Kann mir übrigens jemand helfen bei meinem Login auf diese Seite hier? Ich habe einen neuen Account eingerichtet, aber mein Rechner bietet mir immer nur meine alten Daten (Nickname und Passwort) an und verhindert regelrecht die Einganbe der neuen Daten. Nervig!

Beste Grüße dann an alle!

Hallo,

In den Bastelmappen findet man evtl auch etwas, ich meinte aber die Kataloge, weil die AÜs dort sehr wahrscheinlich unter Angabe von Daten angeboten wurden. Eine Quelle für die Kataloge weiß ich aber auch nicht.

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MfG Volker

Servus Hubert,

Heinzkarl schrieb:

Mir geht es jedoch um die Güte eines unbekannten AÜs wie z. B. Frequenzgangverlauf, hier vor allem untere und obere Grenzfrequenz, Klirrfaktor, Belastbarkeit (Anodenspannung bzw. -strom und natürlich Impedanzen primär und sekundär einschl. Leistung

Vereinfachte Messungen und Rechnungen (ich gehe hierbei davon aus, daß das Spannungsübersetzungsverhältnis "Ü" bereits bekannt ist), die eine für den Hobbyzweck völlig ausreichende Genauigkeit liefern:

• Widerstandsübersetzungsverhältnis: Ü(R) = ܲ. Das heißt, daß Du, um das Widerstandsübersetzungsverhältnis zu erhalten, einfach das Spannungsübersetzungsverhältnis quadrieren mußt. Haben wir beispielsweise ein Spannungsübersetzungsverhältnis von 40 (z.B. 200[V] primär / 5[V] sekundär), so beträgt das Widerstandsübersetzungsverhältnis 1600.
  
• Nun nehmen wir unsere Sekundärimpedanz - also unseren Lautsprecher. Diese Sekundärimpedanz wird nun mit dem Widerstandsübersetzungsverhältnis auf die Primärimpedanz "Z(prim") transformiert. Für unser Beispiel nehmen wir einen 4[Ohm] Lautsprecher - diese 4[Ohm] multiplizieren wir mit 1600 und schon erhalten wir eine Primärimpedanz "Z(prim)" von 6,4[kOhm].
  
• Bei der unteren -3[dB] Grenzfrequenz des Ausgangsübertragers sollte der induktive Blindwiderstand "X(L)" der Primärleerlaufinduktivität ungefähr 5 mal so groß sein wie die Primärnennimpedanz "Z(prim)" des Ausgangsübertragers - in unserem Beispielfall also 6,4[kOhm] * 5 = ca. 32[kOhm].
  
• Wenn wir jetzt unsere untere -3[dB] Wunsch-Grenzfrequenz kennen, können wir mit dieser Angabe und der Kenntnis des erforderlichen induktiven Blindwiderstandes der Primärwicklung die erforderliche Primärleerlaufinduktivität "L" berechnen. Wir nehmen als untere -3[dB] Wunsch-Grenzfrequenz mal 25[Hz] an - die 32[kOhm] Blindwiderstand "X(L)" der Primärwicklung haben wir ja schon - und rechnen: L = X(L) / (2 * pi * f) = 32000[Ohm] / (2 * 3,1415926 * 25[Hz]) = ca. 204[H].
  
• Diese Primärleerlaufinduktivität "L" sollte man jetzt mit einem Induktivitätsmeßgerät bei einer Meßfrequenz, die in der Nähe der unteren Grenzfrequenz liegt (also z.B. 50[Hz] oder 100[Hz], nicht jedoch die viel verwendete Standardmeßfrequenz für RLC-Meßbrücken von 1[kHz]) näherungsweise messen können. Der Wortteil "Leerlauf" heißt im Zusammenhang mit der Primär-Induktivität "L", daß an der Sekundärwicklung des Ausgangsübertragers absolut nichts angeschlossen sein darf (sie darf auch nicht kurzgeschlossen sein), kurz: die Sekundärwicklung muß offen sein (Leerlauf eben).
  
• Der oben aufgeführte Faktor von ca. "5" für den induktiven Blindwiderstand "X(L)" der Primärwicklung bezogen auf die Primärnennimpedanz "Z(prim)" ist eine Größe für wirklich hochwertige Hifi-Ausgangsübertrager. Sollte dies zu inpraktikablen Windungszahlen (z.B. durch zu kleinen Wickelraum führen), kann man diesen Faktor (unter akzeptablen Qualitätseinbußen) auch herabsetzen - die unterste Grenze für halbwegs ordentliche Hifi-Übertrager stellt aus meiner Sicht jedoch folgende Formel dar: L(prim) = ca. 1,5 * (Z(prim) / (2 * pi * f(u)).
  
• Durch entsprechendes Umstellen der o.a. Gleichungen (also z.B. X(L) = 2 * pi * f * L) ist es natürlich selbstverständlich auch möglich, bei Kenntnis der Primärnennimpedanz und der Primärleerlaufinduktivität die untere -3[dB] Grenzfrequenz des Ausgangsübertragers abzuschätzen.
  
• Kennt man die Primärleerlaufinduktivität, so kann man die erforderliche Primärwindungszahl anhand des AL-Wertes des Kernmaterials berechnen (AL-Werte für übliche Trafokerne aus dem Kortz / Lentz aus dem Jahr 1968: M42: AL = 1,45; M55: AL = 2,15; M65: AL = 2,90; M74: AL = 3,55; M85a: AL = 4,00; M85b: AL = 5,60; M102a: AL = 4,20; M102b: AL = 6,30; EI42: AL = 1,94; EI48: AL = 2,20; EI54: AL = 2,50; EI 60: AL = 2,80; EI66: AL = 3,00; EI78: AL = 3,60; EI84a: AL = 4,30; EI84b: AL = 5,80; EI106a: AL = 4,90; EI106b: AL = 6,30; EI130a: AL = 3,78; EI130b: AL = 4,90; EI150a = 4,30). Alle vorstehenden AL-Werte verstehen sich als [µH]/w², d.h. sie sind für die engültige Verwendung in Formeln, die mit der Einheit [H] rechnen, noch mit 1/1000000 (zehn hoch minus 6) zu multiplizieren (oder die Induktivität ist von [H] in [µH] umzurechnen).
  Berechnung erforderliche Primärwindungszahl: a.) für Übertrager ohne Luftspalt: w(prim) = sqr(L / AL) - also die Quadratwurzel aus dem Quotienten der Induktivität (in [µH]) und des obigen AL-Wertes b.) für Übertrager mit Luftspalt: w(prim) = ca. 2 * (sqr(L / AL)). Nehmen wir als Beispiel einen M85b Kern mit einem AL-Wert von 5,60 und unsere Primärleerlaufinduktivität von ca. 204[H] (also 204000000[µH]), so benötigen wir einen Übertrager ohne Luftspalt eine Primärwindungszahl von ca. 6036 Windungen (keine Ahnung, ob das mit dem erforderlichen Mindestdrahtquerschnitt noch auf den Wickelkörper eines M85b draufgeht).
  
• Mit unserem oben aufgeführten Beispielsübersetzungsverhältnis "Ü" von 40 ergibt sich daraus dann auch die Sekundärwindungszahl von 6036[Windungen] / 40 = ca. 151[Windungen].
  
• Diese Angaben sagen natürlich noch nichts über die Leistung aus, die der Ausgangsübertrager übertragen kann. Das Maß der Dinge für die Leistungsübertragungsfähigkeit ist der effektive Eisenquerschnitt "A(Fe_eff)" des Ausgangsübertragers. Der erforderliche effektive Mindesteisenkernquerschnitt "A(Fe_eff)" in [cm²] errechnet sich bei gegebener Primärleistung "P(prim)" in [W] und gegebener unterer -3[dB] Grenzfrequenz "f(u)" in [Hz] wie folgt (Quelle: Telefunken Laborbuch 1962, Band 1, Seite 174): a.) für Übertrager ohne Luftspalt: A(Fe_eff) = ca. sqr ((200 * P(prim)) / f(u)) und für Übertrager mit Luftspalt: A(Fe_eff) = ca. 2 * sqr ((200 * P(prim)) / f(u)). Nehmen wir für unser Beispiel mit einer unteren -3[dB] Grenzfrequenz von 25[Hz] mal an, daß ein luftspaltloser Übertrager 20[W] Primärleistung übertragen können soll, so erhalten wir nach obiger Formel einen mindestens erforderlichen effektiven Eisenquerschnitt des Ausgangsübertragers von ca. 12,6[cm²]. Aus nachfolgender Liste ergibt sich damit, daß wir als Kern hier mindestens einen M85b (12,5[cm²]) oder einen EI106b (15,0[cm²]) benötigen. Man sieht also, daß man - anders als bei Netztrafos - für vernünftige Ergebnisse schon bei recht kleinen Leistungen "dicke" Kerne für die Ausgangsübertrager benötigt. Da die Literaturangaben schon einige Jahrzehnte alt sind - und es inzwischen bessere Kernmaterialien wie z.B. kornorientiertes, schlußgeglühtes Siliziumeisen gibt (z.B.: www.waasner.de ), kann es natürlich sein, daß man heutzutage mit etwas kleineren Übertragern hinkommt - weltbewegend groß dürften die Unterschiede allerdings nicht sein.
  
• Liste der effektive Eisenquerschnitte "A(Fe_eff)" in [cm²] aus dem Kortz / Lentz aus dem Jahr 1968: M42 = 1,7; M55 = 3,2; M65 = 5,1; M74 = 7,0; M85a = 8,9; M85b = 12,5; M102a = 11,4; 102b = 17,1; EI42 = 1,86; EI48 = 2,43; EI54 = 3,08; EI60 = 3,80; EI66 = 4,56; EI78 = 6,46; EI84a = 7,41; EI84b = 11,2; EI106a = 11,7; EI106b = 15,0; EI130a = 11,7; EI130b = 15,0; EI150a = 15,2.
  
• Nun darf man leider nicht erwarten, daß die dem Übertrager zugeführte Primärleistung 1:1 auch auf der Sekundärseite wieder erscheint - schließlich weisen Ausgangsübertrager deutliche Verluste auf. Im Kortz / Lentz von 1968 sind folgende Wirkungsgrade bei Volllast und 50[Hz] für die verschiedenen Kerntypen angegeben: M42 = 60%, M55 = 70%, M65 = 77%, M74 = 80%, M85a = 84%, M85b = 85%, M102a = 87%, M102b = 89%, EI48 = 62%, EI54 = 68%, EI60 = 72%, EI66 = 75%, EI78 = 78%, EI84a = 81%, EI84b = 83%, EI106a = 85%, EI106b = 87%, EI130a = 90%, EI130b = 91%, EI150a = 92%. Die zugeführte Primärleistung muß man also noch mit diesen Wirkungsgraden verrechnen, um zur zu erwartenden Sekundärleistung (= Ausgangsleistung des Verstärkers) zu kommen.
  
• Wenn man bis hierher alle Daten zusammen hat, dann geht die eigentliche Kunst des Übertragerbaus los, nämlich: wie baue ich die Wicklung auf? Wie verschachtle ich sie? Reicht mein vorhandener Wickelraum für die berechneten Drahtstärken (ein eigenes Thema) aus? Und, und, und.....hier macht nur Übung (oder viel Erfahrung) den Meister.
  
• Mit dem endgültigen Trafoaufbau eng verknüpft sind dann die Parameter "Streuinduktivität" (die Primärinduktivität bei kurzgeschlossener Sekundärwicklung oder kurzgeschlossenen Sekundärwicklungen gemessen) sowie die Streukapazität (die wirksame Parasitärkapazität der Wicklung(en)): Diese beiden Größen bilden einen Schwingkreis, dessen Resonanzfrequenz die sogenannte "Streuspitze" darstellt. Je höher diese Streuspitze in der Frequenz liegt und je weniger ausgeprägt sie als "Peak" im Amplitudenfrequenzgang des Ausgangsübertragers auftaucht, umso besser ist der Übertrager und umso besser wird die Hochtonwiedergabe dieses Ausgangsübertragers sein. Generell gilt auch: Je kleiner die gemessene Streuinduktivität und je kleiner die gemessene Streukapazität im Vergleich zu anderen, ansonsten gleichwertigen Übertragern ist, desto besser ist der Ausgangsübertrager (und umso besser ist auch dessen Hochtonwiedergabe).
  
• Je kleiner die Streuinduktivität ist, desto größer ist auch die Kopplung zwischen Primär- und Sekundärseite des Übertragers (hätte der Übertrager 0[Ohm] Verlustwiderstand auf der Primär- und Sekundärwicklung, keinerlei magnetische Verluste im Kern und hätte er eine magnetische Kopplung von 100% zwischen Primär- und Sekundärwicklung - alles bei realen Ausgangsübertragern ein Ding der Unmöglichkeit - dann hätte er einen Wirkungsgrad von praktisch 100% (jedenfalls bei Frequenzen, bei denen die Streukapazität noch nicht zuschlägt). Mit anderen Worten: Auch der Wicklungsaufbau geht durchaus sichtbar in den Wirkungsgrad mit ein.
  
• Aus den obigen Ausführungen läßt sich eines recht klar rauslesen: Übertrager, bei denen die Primärnennimpedanz eher niedriger liegt, machen beim Entwurf und beim Bau weniger Kopfzerbrechen, als Übertrager, bei denen die Primärnennimpedanz eher höher liegt, weil: a.) die Isolationsproblematik durch die geringeren Spannungen deutlich entschärft wird b.) die Streukapazität niedriger liegt - und das bei gleichzeitig niedrigerem Impedanzniveau, was sehr gut für die Hochtonwiedergabe ist c.) durch bessere Füllung des Wickelraums (weniger Isolation) proportional höhere Drahtquerschnitte möglich sind (geringere ohmsche Verluste) und d.) durch die geringere Primärimpedanz auch die Anforderungen an die Primärleerlaufinduktivität sinken (und damit sowohl die Primär- wie auch die Sekundärwindungszahl absinkt). Deswegen bei frei planbaren Verstärkern im Eigenbau, wenn man das Thema Ausgangsübertrager selbst in die Hand nehmen möchte: Besser niederohmigere, stromergiebigere Endröhren mit niedrigerer Anodenspannung nehmen als umgekehrt. Verstärker, die mit Senderöhren im Eintakt-A-Betrieb mit Anodenspannungen von 1[kV] oder mehr arbeiten, mögen ja optisch was hermachen - für den Trafobauer, der den Ausgangsübertrager auslegen und wickeln muß, sind sie eine echte Herausforderung.
  

Mit den obigen Ausführungen und den dazu gehörenden Messungen und Rechnungen (ggf. mit umgestellten Formeln) sollte es recht gut möglich sein, die wesentlichen Eigenschaften vorhandener unbekannter Ausgangsübertrager zu bestimmen.

Im übrigen habe ich hier im Forum über die Jahre immer wieder mal was zum Thema "Ausgangsübertrager" geschrieben - einfach mal die Forensuche bemühen, vielleicht helfen Dir diese Beiträge ja weiter.

Zu guter Letzt noch der Hinweis, daß die Telefunken-Laborbücher Band 1 bis Band 4 (Band 5 taucht eher selten auf) immer wieder mal gebraucht im Online-Buchhandel auftauchen - siehe z.B. hier:

http://www.amazon.de...id=1268209984&sr=8-3

Für Leute, die sich intensiver mit der Röhrentechnik sowie mit historischer Unterhaltungselektronik beschäftigen, sind diese vier Bände sehr zu empfehlen (aber auch für neu aufgezogene, heutige Elektronikprojekte stehen da noch eine Menge, für den Praktiker gut brauchbare und direkt umsetzbare Grundlagen drin - Integral- und Differentialrechnung sowie Rechnungen mit komplexen Zahlen wird man in diesen Büchlein eher selten finden (speziell in Band 2 kommen ein bißchen komplexe Zahlen vor), Matrizenrechnung kommt allerdings - speziell in Band 3 - vor).

Grüße

Herbert

Hallo Herbert,
der Beitrag war wieder mal ein klares copy paste, für meine Unterlagen.

Danke

Gruß
Manfred

pragmatiker schrieb:

Zu guter Letzt noch der Hinweis, daß die Telefunken-Laborbücher Band 1 bis Band 4 (Band 5 taucht eher selten auf) immer wieder mal gebraucht im Online-Buchhandel auftauchen - siehe z.B. hier: http://www.amazon.de...id=1268209984&sr=8-3 Für Leute, die sich intensiver mit der Röhrentechnik sowie mit historischer Unterhaltungselektronik beschäftigen, sind diese vier Bände sehr zu empfehlen (aber auch für neu aufgezogene, heutige Elektronikprojekte stehen da noch eine Menge, für den Praktiker gut brauchbare und direkt umsetzbare Grundlagen drin - Integral- und Differentialrechnung sowie Rechnungen mit komplexen Zahlen wird man in diesen Büchlein eher selten finden (speziell in Band 2 kommen ein bißchen komplexe Zahlen vor), Matrizenrechnung kommt allerdings - speziell in Band 3 - vor). Grüße Herbert

Hallo Herbert,

zu den Telefunken Laborbüchern noch eine Ergänzung. Die Reihe umfasst insgesamt sechs Bände, wobei der recht selten anzutreffende Band VI der wichtigste überhaupt ist, weil er das Gesamtinhaltsverzeichnis aller sechs Bände beinhaltet und zudem auch nach Sachgebieten(!) geordnet ist.

Russisches Alphabet, Thermistoren (NTC, PTC, VDR), vollständige Nomenklatur bzw. Kennzeichnung von Keramik-Kondensatoren und deren Aufbau einschließlich deren Verwendung (auch Glas- und Glimmer-Kondis), Verhalten von Monitorröhren in luftiger Höhe (für Oberbayern, Harz, Sauer- und Bergisches Land, Erzgebirge, Alpen und Dolomiten etc.) sind nur einige Zuckerperlen.

Oder wie wird ein Gyrator berechnet oder gar ein Phasenschieber? Alle diese "kleinen" Dinge, jede Menge flipflopende Halbleitertechnik, Wandlerröhren und noch mehr bietet dieses Telefunken Laborbuch, Band VI.-

Die Laborbücher existieren in unterschiedlicher Aufmachung, wobei man auf die Farbe achten sollte. Die bunten Exemplare wurden vom Franzis-Verlag herausgegeben, die einheitlich in blau gehaltenen von AEG-Telefunken selbst. Außerdem gab es für uns arme Studenten auch noch preiswerte Paperbackausgaben in rot.

MfG Kurt

PS: Die als Beispiel abgebildeten Büchlein wurden von mir mal in einer Internetauktion angeboten.

http://www.schenk-audio.de/eBay-Bilder/TFK_Labor123.jpg

http://www.schenk-audio.de/JogidForum/TFK_Laborbuch_1_2_4_6.jpg

http://www.schenk-audio.de/eBay-Bilder/TFK_Laborbuch_3_Buch.jpg

EL156 schrieb:

Für Leute, die sich intensiver mit der Röhrentechnik sowie mit historischer Unterhaltungselektronik beschäftigen, sind diese vier Bände sehr zu empfehlen.

Hallo Herbert, hallo EL156,

wo bekommt man diese Bücher? Egal, auch als Reprint. Das interessiert mich aber schon sehr!

Beste Grüße

Servus Sidolf,

sidolf schrieb:

EL156 schrieb: Für Leute, die sich intensiver mit der Röhrentechnik sowie mit historischer Unterhaltungselektronik beschäftigen, sind diese vier Bände sehr zu empfehlen. Hallo Herbert, hallo EL156, wo bekommt man diese Bücher? Egal, auch als Reprint. Das interessiert mich aber schon sehr!

z.B. hier:

http://www.amazon.de...en+Laborbuch&x=0&y=0

oder hier:

http://shop.ebay.de/...t=See-All-Categories

Grüße

Herbert

Ich möchte zu meinem obigen Beitrag #6 noch einen Link hinzufügen, da er als PDF vorliegt und somit gut abzuspeichern und leicht und lesbar auszudrucken ist:

http://www.radiomuse...angs%FCbertrager.pdf

Zu erwähnen wäre vielleicht noch, daß das in diesem Dokument verwendete Formelzeichen [kG] nicht für die Masse "Kilogramm", sondern für für die magnetische Flußdichte "Kilogauß" steht. Diese Einheit ist heute veraltet - als SI-Einheit wird seit langem das "Tesla" (Formelzeichen: [T]) verwendet. Umrechnung von "Gauß" in "Tesla": 1[T] = 10000[G] = 10[kG].

Grüße

Herbert

Hallo,

in der Bucht ist ein kompletter Satz TFK Laborbücher im Angebot!

MfG Volker