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MiMü am 21.Dezember 2015:

Netzteil für einen Röhrenverstärker #4, praktische Ausführung

Praktische Ausführung eines Netzteils

Vorbemerkung:

Die nachfolgend gemachten Angaben beziehen sich einerseits auf eine zu versorgende Endstufenschaltung mit konkreten Betriebswerten, andererseits aber auf die Verwendung eines Netztrafos, der „zufällig“ in der Bastelkiste lag und für geeignet befunden wurde. Allerdings ist er in dieser Ausführung möglicherweise schwer beschaffbar, da es sich um ein Jahrzehnte altes, nicht mehr produziertes Ausbauteil handelt (GRUNDIG BV 9007-501, Kern­größe M85). Mit den in dieser Artikelserie gemachten Hinweisen sollte es dem erfahrenen Bastler aber möglich sein, einen passenden Transformator aufzutreiben, zu testen und maßgeschneiderte Siebketten zu berechnen, die alle hier aufgestellten Forderungen erfüllen.

Die folgenden Angaben der Spannungs- und Widerstandswerte weichen von den in der bisherigen Beschreibung verwendeten im Detail ab. Das liegt daran, dass für die praktische Ausführung des Netzteils der Gesamt-Längswiderstand der RC-Siebkette mit 750Ω statt 990Ω bemessen wurde.


Jetzt soll es praktisch werden. Ich plane den Bau einer Endstufe, die eine Weiterentwicklung des PL82-Konzeptes von Dr. Götz Wilimzig darstellt. Dafür brauche ich ein Netzteil, das die folgenden Bedingungen erfüllt:

Versorgung Endröhre PL82: 245V, 44mA, Dämpfung von Störsignalen: -110dB
Längswiderstand der RC-Siebkette einer Endröhre: +/- 30% des Wechselstrom-Innenwiderstandes der als Triode geschalteten PL82 von 970Ω

Versorgung Vorröhre PC86: 260V, 4mA, Dämpfung von Störsignalen: -140db

Insgesamt ziehen die beiden Verstärkerkanäle einen Strom von 2*44mA + 2*4mA = 96mA. Der zur Verfügung stehende Netztransformator liefert bei der genannten Belastung nach Brückengleichrichtung an einem Ladeelko von 220µF eine Gleichspannung von 278V.

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Siebkette einer Endröhre

Am Ladeelko stehen 278V zur Verfügung, die Endröhre braucht eine Spannung von 245V. Der Spannungsüberhang beträgt also 33V. Daraus bemisst sich der Längswiderstand der Siebkette zu R = U/I = 33V/0,044A = 750Ω und liegt somit innerhalb der oben geforderten Toleranz. Die 750Ω teile ich auf drei RC-Glieder wie folgt auf:

150Ω/220µF ->Siebfaktor 20,72
270Ω/470µF ->Siebfaktor 79,69
330Ω/940µF ->Siebfaktor 194,8

Gesamtsiebfaktor: 321.649, das entspricht einer Dämpfung von -110,148dB

Resonanzverhalten

Der Serienschwingkreis aus dem letzten Kondensator (470µF||470µF = 940µF) und der (hier vorläufig mit 25H angenommenen) Induktivität des Ausgangsübertragers hat eine Resonanzfrequenz von 1,038Hz. Die Kreisgüte liegt mit 0,297 deutlich unter 0,5.

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Siebkette einer Vorröhre

Am Ladeelko stehen 278V zur Verfügung, die Vorröhre braucht eine Spannung von 260V. Der Spannungsüberhang beträgt also 18V. Daraus bemisst sich der Längswiderstand der Siebkette zu R = U/I = 18V/0,004A = 4500Ω. Die 4500Ω teile ich auf drei RC-Glieder wie folgt auf:

1500Ω/220µF ->Siebfaktor 207
1500Ω/220µF ->Siebfaktor 207
1500Ω/330µF ->Siebfaktor 311

Gesamtsiebfaktor: 13.326.039, das entspricht einer Dämpfung von -142,494dB.

Aus all dem ergibt sich folgender

Schaltplan

Schaltplan Netzteil PL82-Endstufe

Schaltplan Netzteil PL82-Endstufe – zum Vergrößern anklicken

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Platinen

Edit. 13.12.2018: die im Dezember 2015 vorgestellten Platinen wurden modifiziert und die neuen Versionen hier eingestellt. Die Änderungen betreffen lediglich die nun bessere Leiterbahnführung. An der Schaltung selbst hat sich nichts geändert. Näheres bitte dem Beitrag PL82-Endstufe – Leiterbahnführung auf den Netzteilplatinen entnehmen.

Für die Siebketten und das Gleichrichter/Ladeelko-Modul wurden Platinen entworfen, die hier als hochaufgelöste PDF-Dateien herunter geladen werden können. Sie sind insofern universell, als sie durch veränderte Längswiderstände auch für andere Endstufen und Netztransformatoren anpassbar sind. Die PDFs sollten jeweils 1:1 (also unskaliert!) auf zwei Overheadfolien ausgedruckt werden, die passgenau übereinander (um eine höhere Dichte zu erzielen) auf fotobeschichtetes Platinenmateriel gelegt und durchbelichtet werden. Das Verfahren wird bekannt sein.

Hier die Bestückung der Gleichrichter/Ladeelko-Einheit:

Gleichrichterplatine PL82 - Bestückung

Gleichrichterplatine PL82 – Bestückung (Platinengröße 80 x 100mm)

Und so werden die beiden Siebketten-Platinen bestückt:

Siebkettenplatine PL82 - Bestückung

Siebkettenplatine PL82 – Bestückung (Platinengröße 160 x 100mm)

Downloads

Platinenfilm Gleichrichter/Ladeelko-Einheit: download
Platinenfilm Siebketten: download

So sehen die Platinen aus (Prototypen, noch mit durchgehender Massefläche):

Platinen für Netzteil PL82

Platinen für Netzteil PL82, zum Vergrößern anklicken

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Ausblick

Damit ist der kleine Aufsatz zum Thema „Röhrenverstärker-Netzteil mit RC-Siebung“ abgeschlossen. Inzwischen gibt es auch Beiträge zum Aufbau einer das bekannte Konzept von Dr. Götz Wilimzig fortschreibenden PL82-Endstufe. Stay tuned!

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2 Kommentare zu Netzteil für einen Röhrenverstärker #4, praktische Ausführung

  • MiMü

    Hallo Herr Kohler,

    Ihr Interesse freut mich sehr! Sie haben recht: im Original benötigt die Wilimzig-Schaltung die von Ihnen genannten Versorgungsspannungen. Meine PL82-Endstufe basiert zwar auf dem bekannten Konzept, stellt aber in vielerlei Hinsicht eine Weiterentwicklung durch meinen Freund Segschneider dar. Der feilt derzeit noch fleißig an den Details der Projektbeschreibung, die in Kürze hier veröffentlicht werden soll.

    Stay tuned! Viele Grüße –
    MiMü

  • Hans-Jörg Kohler

    Hallo Herr Münch,
    vielen Dank für den interessanten Beitrag.
    Was mir aufgefallen ist. Die Spannungen sind nach Wilimzig 240V für die Vorstufe und 205V für die Endstufe. Da würde mich Ihre Schaltung natürlich brennend interessieren,
    da ich schon eine ganze Weile Infos und Bauteile zu diesem Thema sammle.
    Über eine Antwort würde ich mich sehr freuen.

    Viele Grüße
    Hans-Jörg Kohler

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