胆中皇后7092胆机的制作

“胆中皇后”7092胆机制作
作者 / 郭熙和
安全提示:用7092制作的这款胆机是属于超高电压,特好的音质,高的耗能,不计成本高投入的机型。所用的元器件有的耐压要大于5000V,对元器件的要求高,关键的元件必须特制。由于使用的电压高,成机的难度大,在胆机制作中,业余条件下如果没有完善的实验条件和仪器设备,为了您的安全请不要仿制!在使用这款胆机时因机内有3000V以上的高压,非内行人,敬请不要打开机箱,以免发生危险!
7092的俗名叫“胆中皇后”又叫FU-606,同国外生产的TB5/2500、6T50相同,为直热式碳化钍钨阴极玻璃三极管,阳极冷却方式为自然冷却。最大阳极耗散功率为800W,最高工作频率50MHz,输出功率2.6KW。主要用于工业高频加热设备中。形状为超大圆球管,直径约150mm,高度250mm,顶端为高压帽,高压可达3500V 以上,图1为7092的外形。具体参数见边栏。
用它制作的单端A(甲)类胆机,声音丰满圆韵,洪亮清澈,通透动听,韵味温暖迷人,足以能够满足音乐迷听
音高的要求,音质全
面胜过用300B 845
FU-33等制作的胆
机。
前苏联音响科学
家已经说过:用电子
管做音响,最好听的
是7092,其次才是
300B等。300B使用
的电压低,成机难度
小,成本低容易普及。
用7092制作胆机使
用的电压高,成机的
难度大不易普及。但
它是电子管音响爱好
者制作胆机的最高境
界和要求,也是一些
发烧友制作单端A类
胆机的最高目标。
单端A(甲)类
勒夫波放大器的音特别
靓,是因为该种放大
器谐波含量非常丰
富,偶次波含量高达
40%左右,这就给
音频信号增加了丰富
的层次感,就像多弦琴的和声效应一样,因此音极其温柔甜美,使人百听不厌,深受发烧友的钟爱。单端A类放大器与同输出功率AB(甲乙)类相比,在制作成本上要高3—5倍。因7092胆机灯丝电流要达32.5A以上,电源电压高达3000V,工作时发热量大,对元器件的要求高,对初接触胆机的朋友来说,有一定的难度。但对于有经验的胆机发烧友来说,只要大胆心细,敢于实践,做好元器件的选配,掌握好装机的要领,注意装机的安全,就一定会装出高质量的胆机。
笔者制作过多款胆机,特别是在研究制作FU-33胆机后,用7092制作一款胆机是多年的想法。FU-33胆机的制作成功,为制作7092胆机积累了一些经验,用7092制作胆机的资料很少,早些年只有美国的CARY和日本的木村公司有这方面的报道,而且也没有现成的线路图。参考国外的资料经过多年多次实践,攻克了道道难关终于成功的制成了输出功率150W的7092A类胆机,实现了笔者多年来的愿望,达到了制作高音质胆机的目的,实际听音效果也验应了前苏联科学家对用7092这只大管子制作的胆机,音质非常优美赞赏的话。
7092胆机的功放结构
该机设计为单声道为结构,在播放立体声时需要两台。整机的外形尺寸为长53cm宽30cm高56cm。图二为
灯丝电压:6.3V
灯丝电流:32.5A
最大瞬时灯丝电流:49A
放大系数:22
跨导:5.1mA/V
极间电容:
阳极-栅极:6.2pF
阴极-栅极:10.5pF
阳极-阴极:0.25pF
机械性能:
质量:(约)0.6Kg
安装方式:垂直,阳极引出端向上
冷却方式:自然冷却
管壳最高温度:225℃
封接处最高温度:200℃
引出端高温度:200℃
极限运用值
最大阳极直流电压:6KV
最大阳极直流电流:750mA
最大栅极直流电流:300mA
最大阳极耗散功率:800W
最大栅极耗散功率:120W
典型工作状态:丙类电报
灯丝电压:6.3V
阳极直流电压:5KV
栅极直流偏压:—360V
阳极直流电流:669mA
自动打蜡机栅极直流电流:134mA
阳极输出功率:2.6KW
图1“胆中皇后”7092电子管外形14  |  电子制作    2016年2月
DOI:10.16589/jki11-3571/tn.2016.z1.006
7092胆机一个声道的正视图,从正面看,整个功放只有一个开关。前面板上,下方为电源开关按钮,上方为功放管7092的电流指示表。从上面看前端为电压放大管6C5P,推动管2A3,后端黑罩为内为输出变压器。中间为功放管7092及金黄底座。图三为背面,从背面看上面为输出输入接线柱和插座。下面为电源插座和保险丝。整个功放外形简洁大方。
机箱首先用镀锌角铁焊一个53*30*35cm 铁架,铁架如图十五,把整个机箱分为三层,边框用3cm*3cm 角铁,隔板用1mm 镀锌板,面板用1.0mm 拉丝不锈钢。底层如图四,安装的元件为电源和延时控制部分。中间层如图五,为灯丝电源和推动变压器等。上层如图六,为放大用的电子管和输出变压器等。由于7092在工作时要放出大量的热,所以机箱的两侧的护板要开散热孔,
以保障功放的正常工作。
图27092
功放的外型结构图3
功放机背面
图4底层放置元件图5
中间层放置的元件
图6上层放置的元件
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7092功放线路介绍
从图七可见,该放大线路分为三级。输入管采用6C5P 6C2C等三极管,这种管子具有输入阻抗高,动
态范围大,瞬态响应好的特点,先将输入的信号进行纯真的放大,放大后的信号由电容耦合至推动级。
推动级采用直热式三极管2A3 300B等三极管,具有放大效率高,内阻低,线性好,失真小的特点。为了加强推动效率采用变压器耦合方式,输入变压器的一次侧的输入阻抗可根据用管的不同进行选择,一般在3—5千欧,与二次侧的比为1:1左右。
7092担任强放管,它是一只直热式大功率三极管。屏压取2500V—3000V时,输出变压器一次侧的负载阻抗取5千欧—10千欧,栅偏压采用固定方式,输出功率可达150W 左右。
为了进一步增强放大器的
稳定性,拓宽频率响应,减少
失真,提高信噪比,在确保放
大器不受影响的情况下,在输
出变压器二次侧与输入级阴极
之间可加入适当的负反馈。
7092电源供给电路
因为7092的屏压高,所以
对该机电源的器材要求也高,
因此在设计上较一般胆机要为
复杂些。为了防止高电压对管
子开机时的冲击,设计了灯丝
预热,高压软启动的功能。对
于7092胆机来说电源的质量是
非常重要的。是关系到整机性
能好坏的关键,因此电源在整
机中占的比重较大,应占功放
成本的三分之一。如果电源做
不好,容量不富余,是不会满
蒸压砂加气混凝土板
足7092出好声要求的,线路图
如图八。
高压电源电压高低的选择
问题,要根据电子管的特性来
选择。对于电子管功放来说,
在阳极电压和阳极耗散功率许
可的情况下,电压高输出的音
频功率大,电压低输出的音频
功率小。为了做好这套功放,
经笔者反复试验,高压电源选
定为2500V—3000V。
高压电源用了一只1000W
的电源变压器。3000V高压部
分滤波电容选美国油浸高压电
粉体输送阀
容,450V电源也选用油浸
电图8 7092功放高压电源图
图7 7092功放线路图
16  |  电子制作    2016年2月
容,也可以选用其它名牌电容。两组高压整流全部采用了,先用晶体管整流再用电子管钝化延时的电路。供7092高压炖化电子管用了两只高耐压的6Z18并联,也可以改动电路和管脚换用汞气高压整流二极管866或872。供电压放大管和推动管450V 高压炖化用了电子管6Z4,也可以改动管脚换用美国的6X4,改动灯丝电压和管脚换用5Z2P 5Z4P 5U4等整流管。
由于该机电压高输出功率大,为了防止开机时对电子管的冲击,高压电源是分级缓慢启动的,先是延时二至三分钟使各电子管充分预热,由延时板的小电流继电器,带动大电流继电器接通电源,先接通高压整流的前半部分接通,胶布
因6Z18的灯丝绕组是接在高压变压器上,从接通电源开始6Z18灯丝开始加热管子也开始工作,灯丝逐步加热到正常工作大约有几十秒的时间,再接通高压整流的后半部分。即高压变压器接通后晶体管二极管开始工作,这时因6Z18电子管的灯丝加热到电子管工作要有一段时间,高压会慢慢接通实现了软启动。延时控制部分单设一个电源变压器,次级交流12V,这一部分由整流滤波稳压延时等部分组成。所有二级管用1N400型,稳压用集成电路7812,延时用时基集成电路NE555,电阻用0.5W,继电器用12V 的。延时电路可以用万能电子试验板制作,电路图如图九,电路安装完毕以后,要对延时电路单独进行调试,调整电路板上W4 电位器或增减C23电容大小,可以控制延时时间的长短。调整时要把左右声道两块延时电路调成尽量一致,吸合的时间都一样。工作过程是:接通电源—延时电路开始工作—继电器吸和高压电源高压整流前半部分开始工作,6Z18灯丝同时点燃—高压后半部分逐步开始工作—高压缓慢接通—7092开始工作,实现了高压软启动。2A36C5P 的供电方式和原理与7092基本相同,不同的是电压低一些,炖化电子管用了6Z4。
高压电源部分元件数量不多但对元件的要求高,在上机以前全部进行耐压测试,一定符合电路的要求,这部分的元件体积较大,所以要固定牢固,采用镀银线搭棚焊接。机箱中凡是接高压的元器件都要垫上0.5cm 厚的绝缘板与机壳绝缘,导线要套耐高压的硅套管,接线柱和插接件都要用瓷
质或耐高压元器件。
7092灯丝电源
7092的灯丝是6.3V32.5A 左右,启动电流可达近50A。该管用于工业加热时灯丝可以用交流电点灯,但是用它来做功放交流点灯不行,为了降低噪声必须用直流点灯。设计的灯丝变压器功率为350W 以上,整流桥在100A 以上,为了调整整流后7092的灯丝电压在6.3V,因为灯丝电流大,
不能用在电路中串入电阻的方式来调整灯丝电压的高低,因
图107092灯丝电源图
图96C5P,2A3灯丝及延时控制电路图
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为这样做需要的电阻功率和体积会很大,给安装和散热带来不便。这就需要在制作变压器时,在二次侧多留几个抽头,利用调整变压器次级交流电压的大小,来调整直流电压的高低,如图十。整流桥用100A100V 全桥,滤波电容要用压15万~18万微法。
五功放元件的选择及调试
电子管的选择:6C5P,也可以用美国的6J5前苏联的6C2C 等三极管。2A3用美国管或曙光管2A3C,也可以把灯丝接成5V,供电提高到450V 改动电路用300B。7092南京产的,还可以用6T50 FU-606
国外产的TB5/2500 TY6-800等同类管。以上三种管子左右声道尽量选用同期生产参数相近的管子。电阻电容的选择:C1~C5这几个电容对音质的影响比较大,C3 0.22uF630V 耦合电容用西电VQ 油浸威马飞利浦等补品电容。C1 C2 C4 C5这几个电容要选用威马莫罗利BHC 或瑞典RIFA 德产等名牌补品电容。所有电阻选用金属膜电阻或军工大红炮,功率在10W 以上的用线绕电阻。2A3灯丝整流用20A100V 全桥,要涂上硅胶固定箱体上,并且要与箱体绝缘。7092高压电源滤波用的电容,为了电路的安全不能用多只电解电容串联的方法,本机用了美国进口5100V34uF 拆机油浸电容,也可以用国产油浸电容,一些高压薄膜电容亦可以选用。如图十三。阻流圈要10H 以上,通过的电流要300mA,要求耐压高绝缘好。电压较低的滤波电容要用国产天和105度的莫罗利飞利浦等名牌,用油浸电容更好。容量和耐压要符合电路的要求。用于调整2A3灯丝电压大小的电阻R12功率也要20W,要多备几只供调整时用。所有的固定夹和固定圈,都用不锈钢板做成以防生锈。所用焊接导线要用正规厂的产品镀银的更好。高压连线要承受3000V 耐压。
输入输出变压器是非常重要的两个元件,对整机的音质起着决定性的作用,制作的要求非常高。输出变压器采用日产Z11材料制成的EI 型铁芯,片厚为0.35mm,铁芯磁通密度12000T-15000T 之间,铁芯功率在1000W 左右,采用五夹四的绕法,层间用一层电缆纸,组间用一层电缆纸加两层0.17mm 黄蜡绸,不能用聚酯薄膜。骨架用1mm 绝缘板制作,变压器顺插留有空气隙。输出功率为150W。在铁芯功率的选择上笔者认为,以输出功率的6~7倍比较好,如果小了低频效果不好,太大了高频损失较
多,组外用三层黄蜡绸两层电缆纸。耐压按5000V 设计。笔者制作的输出如图十一重达26Kg/对,初级的电感量大。对于铁芯类型来说用C 型铁芯和EI 型铁芯都可以,用四对优质超薄片C 形铁芯和英国的红牛,美国的条纹缺口铁芯效果会更好。
输入变压器用CD 形铁芯,也可以用EI 形铁芯,初次极比为1:1,本机用CD 形铁芯,采用六夹四,即每柱三夹二的方式绕制。按美国麦景图名机输出变压器的做法,输入和输出变压器的所有的接线全部在线包外焊接。装配时要接入测试电感的仪器,调整空气隙的大小,使输入和输出变压器各两个的电感量尽量一致。测试装配合格后,要经真空高压浸漆烘干二到三遍,确保变压器的质量。
输出和输入变压器只所以难做好,就是因为要求的数据多,工艺制作复杂,不能全部自动化,初次极之间既要绝缘性能好又要存在的电容小,业余条件下优良线材和绝缘材料及优质的铁芯等原材料难,测试的仪器不具备,绕制变压器技术不熟练等。所以在胆机制作中输出和输入变压器是制作中关键的关键。本机用的输入输出变压器是笔者不计成本纯手工做的。
7092大功管在工作时发热量大,要注意通风散热。所有的电子管座都要用瓷质镀银的,如果选用进口的发烧品或镀金的更好。7092的管帽用铝棒和耐高温的聚四氟乙稀棒用车床车制而成,装饰座也用耐高温塑料和聚四氟乙烯棒制成见图十六。机内的高压部分的引线要套黄蜡管或硅管,高压帽的引线要用耐压高的电视机高压包用的红导线。该机
元器件比较多而且比较大,所以要精心设计,有了好的线路
三基荧光粉
图11重达26公斤/对的输出输出变压器
18  |  电子制作    2016年2月

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