Усилители для электростатических АС

  • Автор темы Apos

Apos

Местный
Приветствую всех участников форума!
Есть ли у кого опыт работы с электростатиками?
Возникла потребность в усилителе с размахом выходного наряжения 5 киловольт, для НЧ-звена электростатической АС. Особенности электростатов как нагрузки общеизвестны - практически одно только ёмкостное сопротивление. Вариант с относительно низковольтным выходом и повышающим выходным трансом под вопросом - хочется иметь полосу усиления от единиц герц (а лучше - от долей герца...). Есть в загашнике железо от силового трёхфазного транса сечением квадратов 300, для сварочника припас, можно из него собрать однофазный сердечник с большим окном. В принципе вес и габариты не волнуют. Вопрос - какой путь оптимальнее - OTL на каких-нибудь ГП-5 с 30-киловольтным питальником, или мотать 100-килограмовый транс...

По лампам опыта практически нет, если не считать собраного в детстве усилка от ВЭФ-радио... Всё как-то "камнями" перебивался, а тут занялся электростатами, а они ну просто заточены под лампы...
 

Magergut

Местный
У вас наверно проблемы будут не с железом, а с изоляцией. Сумашедшее напряжение.
 

ua9x

Местный
Приветствую всех участников форума!
Есть ли у кого опыт работы с электростатиками?
Возникла потребность в усилителе с размахом выходного наряжения 5 киловольт, для НЧ-звена электростатической АС. Особенности электростатов как нагрузки общеизвестны - практически одно только ёмкостное сопротивление. Вариант с относительно низковольтным выходом и повышающим выходным трансом под вопросом - хочется иметь полосу усиления от единиц герц (а лучше - от долей герца...). Есть в загашнике железо от силового трёхфазного транса сечением квадратов 300, для сварочника припас, можно из него собрать однофазный сердечник с большим окном. В принципе вес и габариты не волнуют. Вопрос - какой путь оптимальнее - OTL на каких-нибудь ГП-5 с 30-киловольтным питальником, или мотать 100-килограмовый транс...

Если бы я делал для себя такую конструкцию, то сделал бы следующим образом: взял бы хорошее железо (от силового транса - под вопросом!) с площадью не менее 30 см2. Сделал бы двухтактник и прицепил бы к нему выходной (повышающий) транс на этом хорошем железе. А чтоб он не был сильно повышающим, применил бы какие-нибудь более менее высоковольтные пентодики, ГУ-72 к примеру (можно сделать однотакт на ГУ-48 - это будет весчь!). С изоляцией проблем нет (нужен просто опыт работы с высоким напряжением) - фторопластовые изоленты, ЛЭТСАР, оргстекло (прекрасный изолятор!, рекомендую растворить так же в дихлорэтане и использовать в качестве лака для изоляции).
А ОТЛ... Это будет смертоубийством.
Мысль пришла - поставить две ГМ-70 впараллель, подать киловольт и все дела.
 

vel

Местный
Доброго времени суток.
Вот и я прикидываю схему такого уся.Пожалуйста прокоментируйте.
Драйвером ГМ70 с анодным 500В далее межкаскадный транс 5к
1:1+1 и выходной каскад две ГМ70 в параллель с анодным 1100В.
В журнале Радио 1/2006 есть статья по электростатам.
 

Apos

Местный
А чем же они предназначены питаться? Если это АС то у них должен быть свой усилитель или где?
Что за АС кстати?
А вот этим самым они и будут питаться. Речь идёт об НЧ-звене. C СЧ-ВЧ всё более-менее ясно, там размаха на статоре достаточно 500-700 вольт, зазор ведь между статорами и мембраной маленький, порядка 1 мм, и такого напряжения хватает для получения достаточной чувствительности. Там можно применить OTL на ГУ-72, ГУ-48А без особых затей. А вот на НЧ зазоры нужны миллиметров по 5, а то и по 7, если ставить задачу получить нижнюю границу до единиц герц. Ну и напряжение соответственно больше.

АС самодельные, НЧ звено - 2 панели 1х0,5 м.
Смертоубийства особого там не будет, мощность на НЧ требуется очень маленькая, на низких частотах ёмкостное сопротивление излучателей высокое.
Вот здесь http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=12:41367 обсуждаются статики, там достаточно информации для построения систем со стандартным, так сказать, диапазоном частот - до 20-30 герц внизу. Ниже никто не забирается, по той причине, что ЭАС представляют собой диполи и при вменяемых размерах панелей нижняя граница всё равно будет определяться этими размерами и акустическим КЗ.
Но у меня есть положительный опыт применения массива из 12 штук 6ГД-2, размещённых в проёме окна в соседнее помещение. АКЗ отсутствует, резонансная частота массива получилась 24 гц, ниже - закономерный спад. А у статиков, если сильно не перетягивать плёнку мембраны, можно получить резонанс пониже, к тому же механическая добротность этого резонанса невысока. С учётом "оконного" исполнения есть шанс забраться глубоко под 10 герц со стандартными -3 dB.
Можно, конечно, достичь этого, ввалив пару киловатт в 18"-ки в ЗЯ с корректром Линквица... но как-то грубо это... киловатты... да и ГВЗ всё же великовато будет при всех ухищрениях, и этот низ трудно будет стыковаться с электростатической серединой и верхом...
После массива из лёгких "бумажек" как-то уже не хочется слушать динамики с массой подвижки 300 граммов...

кхм.... хорошее начало для знакомства с лампами...
Ну дык, что с того, что знакомство, рядовую задачу ставить просто неинтересно... мы ж не на необитаемом острове... инет, форумы, опыт корифеев, коллективное мышление...:beer:
 
Apos, а вы всё это будете в жилом помещении слушать?
Завидую тем у кого есть такие помещения :)
Обратите своё внимание на лампы ГМИ11, ГУ74Б, ГУ34Б. Они и высоковольтны, и мощны, и имеют очень низкое внутреннее сопротивление.
 

Apos

Местный
Вот ещё идея, там же на хоботе высказана - D-класс с ШИМ-модуляцией. Только для НЧ, разумеется. В весь диапазон с ШИМ я бы лезть постеснялся, а до 100 гц - почему бы и нет... Высказывалось сожаление, что нет доступных транзисторных ключей на киловольт. Но ведь у нас же есть лапмы! Что если попробовать собрать управляемый повышающий DC/DC-преобразователь на какой-нибудь импульсной лампе. Взять за основу выходной каскад строчной развёртки телевизора на 6П45С, только не обратноходовой, а прямоходовой с ШИМ сделать. И строчный транс готовый можно использовать.

А насчёт усилителей давно уже задумываться стали, что не всё так просто, ветка на иголке "О влиянии нижней границы на звучание"
http://igolkin.com/forum/viewtopic.php?t=2

Не один я такой. :)

О каких именно Ас вопрос? если о моём массиве - то нет, примерно 18 гц по -3. Если о будущих статиках в "оконном" исполнении - то надеюсь на это. Только вряд ли ровно 1 гц, я говорил о единицах герц.

Обратите своё внимание на лампы ГМИ11, ГУ74Б, ГУ34Б. Они и высоковольтны, и мощны, и имеют очень низкое внутреннее сопротивление.
Алексей, всё дело в том, что занимаясь статиками, приходится ломать сложившиеся стереотипы в своём опыте.
Низкое внутреннее сопротивление не так актуально, как с динамиками - у статиков как нагрузки оно очень велико. Мощность тоже раскладывается очень, мягко говоря, нестандартно - порядка 5 вт на низких и 200 ватт на высоких. Ёмкость, однако!
В итоге имеем такие хотелки - 5 ватт при выходном напряжении 5 кв и 100-200 ватт при 500 вольтах.

Не будет никакого загрязнения, в записях очень редко встречаются инфразвуки в чистом виде, только в отдельных жанрах, в виде спецэффектов. Для чего нужен такой диапазон - если система способна воспроизвести единицы герц, то она более правильно воспроизведёт огибающую сложных импульсных сигналов, звуки ударных, например. У малого барабана огибающая порядка 8 гц. Система со срезом на 20 герцах просто неправильно воспроизведёт атаки, нарушится динамика распределения обертонов. А наш слух более всего чувствителен именно к этим искажениям, временнЫм, причём именно во время атаки. По измерениям в диапазоне 20гц-20кгц, да ещё стационарной синусоидой, всё будет ОК, а на слух, субъективно - нет, не то...

Вообще-то, обсуждать зачем - здесь как бы не к месту. Можно открыть для этого новую ветку. Здесь бы поговорить как.
 

NVV24

Местный
Вообще-то, обсуждать зачем - здесь как бы не к месту. Можно открыть для этого новую ветку. Здесь бы поговорить как.

Верно, если допустить, что в необходимости воспроизведения инфронизких частот никто не сомневается. Но и этого мало, необходимо, что бы это стало задачей настолько насущной, что без ее решения продвижение к НАСТОЯЩЕМУ ЗВУКУ невозможно по определению.
Кроме того статическая акустика имеет свои весьма непростые требования к усилителю, точнее он- ее неотъемлемая часть.
Хочется надеяться, что в обсуждении темы примут участие эксперты, очень интересно, что по этому поводу думает Wizard.
 

Rezvoy

Местный
ОТЛ на ГМ-70 это круто! Про ГУ-48 даже не говорю! Сделаете-напишите!
Я считал такие усилители,правда широкополосные-ничего утешительного сказать не могу-см. девиз! Без транса скорее всего не получиться,и мощность потребуется очень большая-отдача электростатов ничтожно мала даже при 5кВ.Кстати какое напряжение поляризации потребуется? По моим подсчетам не менее 25кВ.В общем фейерверк практически неизбежен.Самодельные статы которые мне довелось видеть и слышать были не то чтобы плохи,но как-то нестабильны и небезопасны.Но если Вам удасться воплотить замыслы-буду искрренне рад.
Безумству ............!!!!
 

сэм

Местный
Господа, при борьбе за "низы" не забывайте, что частота 7 гц ведет к остановке сердца, 9 гц -резонанс селезенки. Остальное где-то рядом.Поэтому частоты ниже 20 приведут к плачевным последствиям .
 

Apos

Местный
мощность потребуется очень большая-отдача электростатов ничтожно мала даже при 5кВ.Кстати какое напряжение поляризации потребуется?
Ну не так уж и ничтожно, "по свидетельствам очевидцев", при размахе 500-800 вольт и напряжении поляризации 5 кв при подводимой мощности порядка 100 вт средне-высокочастотные излучатели легко озвучивают комнату средних размеров. Конечно, какой-нибудь динамик с чутьём за 90 для этого потребует один ватт, но в общем... Меняем ВАТТЫ на КАЧЕСТВО! :D
Для низов, конечно, посложнее, при площади излучателей 4 кв.м. потребуется 5 кв размаха и 5 кв поляризации, но зато мощность нужна несущественная, до десятка ватт. Или в ламповом мире такая мощность считается уже СУЩЕСТВЕННОЙ?..

7 гц ведет к остановке сердца
Ужасы-то какие. Прям от нескольких ватт всё сразу и остановится... :sad:
По вышеуказанной ссылке на "иголке" я рассказывал, как у нас "водопад" при сбросе воды генерирует инфразвук - жалюзи на окнах болтаются, а если двери не раскрыть настежь, то шпингалеты отрывает. Там если не мегаваттами, то киловаттами-то уж точно попахивает, и никого ещё даже не замутило.
И потом, если система способна воспроизвести инфразвук, это не значит, что она будет его непрерывно воспроизводить.
Миллисекундные всплески инфразвуковых субгармоник на атаках ударных инструментов никому не навредят, будь они даже на пять порядков мощнее, чем комнатная акустика. Процесс физиологического воздействия инфразвука на организм - резонансный, с большим временем "накопления" эффекта. Не успеет, короче. Да и слабовато будет для ужасов.

Почитал по ссылке про "Акустические системы "PlainAir".
Интересно кто писал?)))))))))) Он со звуком и акустикой вряд ли дружил))))))
Явно какой то менеджОр по продажам.))))))
Да это всё так. Понятно, что кушать хотят. Но чьё-то желание заработать денег вовсе не отрицает самого факта существования этого эффекта - субъективного улучшения качества звука при расширении полосы пропускания вниз.
Как вы думаете, зачем у Макарова выходник в Маэстро весит полцентнера?..
 

сэм

Местный
Если Вы знаете, что такое резонанс в мех. колебательных системах, то возражения бы не последовало. Я больше верю спец.исследованиям (психотропное оружие), чем ауди-схоластике. Но каждый сам кузнец своего здоровья.
 

Rezvoy

Местный
Это все беллетристика.Сначала излучатель сделайте-раскачать его всегда можно.Мой знакомый делал статы-пока это была панель 600х400 звучало прелестно,хотя и подшивало время от времени.Потом антистатик выветрился и кирдык.А когда он сотворил 2000х1000 это был просто отстой к тому же опасный для жизни.А говорил я ему-придется по частотам разносить. Если Вы владеете технологией производства подобных вещей-флаг в руки.А делать сложнейший усилитель под несуществующую акустику-абсурд!
Р.S. С удовольствием поставил бы дома небольшие электростаты даже с динамическим низом но ничего достойного не только из самоделок но и из фирмы давно не встречал.
 

Apos

Местный
Сначала излучатель сделайте-раскачать его всегда можно... ...А делать сложнейший усилитель под несуществующую акустику-абсурд!
Позвольте не согласиться. Устройство излучателя просто до безобразия. Два листа дырчатого металла, пара метров двустороннего скотча и лоскут плёнки. А вот усилитель для него существенно сложнее, чем для динамика. Поэтому логичнее было бы взвесить свои возможности и определить свой технологический "потолок" в усилителестроении, и уже исходя из этого отмерять квадратные метры статоров и плёнки.

подшивало время от времени
Поинтересуйтесь у него, чем и как он красил статоры (если красил вообще...)

Потом антистатик выветрился и кирдык.
Он что, просто ланой побрызгал?! :lol:

А когда он сотворил 2000х1000 это был просто отстой к тому же опасный для жизни.А говорил я ему-придется по частотам разносить.
Ну, это как бы само собой разумеется, там и зазоры оптимальны разные для НЧ и СЧ-ВЧ, и размеры нужны разные - на ВЧ острая направленность при больших размерах, а для НЧ наоборот, площадь нужна... это азы.

Насчёт опасности для жизни - не понимаю, как можно ухитриться сделать опасной систему, в которой токи фигурируют микроскопические, как от статического электричества на одежде...

ничего достойного не только из самоделок но и из фирмы давно не встречал.
Ну надо же кому-то начинать... :D :D
 

Rezvoy

Местный
Как я понял сами Вы еще макета не делали,жаль,мне было бы интересно развить эту тему.Если хотя бы знаете кто это реально сотворил-киньте пожалуйста координаты.
Усилитель такой я знаю как делать и сделать могу-затратно очень но возможно,а вот за статики браться не хочу потому что видел результаты долгих но напрасных трудов. Насчет ланы я тоже сомневался но знакомый сослался на ВСЕЗНАЮЩИЙ ИНТЕРНЕТ. Хотя может следовло сделать как я ему советовал-заматировать майлар порошком пемзы и затереть графитом.Кстати он утверждал что метализированная пленка не подходит,может Вы знаете правда ли это и если да то почему?
 

Zef

Местный
пара метров двустороннего скотча и лоскут плёнки

Нифига подобного! Лавсановая пленка не более 10 мкм с вакуумным напылением алюминием. Если есть такая пленка - присылайте, вакуумная установка имеется.

Есть мысля - 20 лет ее думаю: сделать РР со статикой. Вместо поляризующих, соответственно выходы 2х OTL, а мембрана - заземленная. Но, за отсутствием пленочки так все воплотить не удается.
Кстати, неплохая для этой цели лампочка ГС-15. 200 Вт 1.5 КВ - титанокерамика с радиатором.
 

Rezvoy

Местный
Майлар 12мкм применяется в каких то установках для печати изображений на различных поверхностях,нечто похожее идет в ризографах а основное применение метализированной пленки-упаковка продуктов.
 

NVV24

Местный
Очень подробно о пленке Майлар и о нанесении на нее слоя нейлона говорится на Хоботе по, уже приведенной Арос, ссылке:
http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=12:41367
 

Apos

Местный
Немного опоздал с ответом, не было возможности выйти в инет. Но всё же вставлю свою компиляцию, для тех кому в лом читать хобот.

Как я понял сами Вы еще макета не делали,жаль,мне было бы интересно развить эту тему.Если хотя бы знаете кто это реально сотворил-киньте пожалуйста координаты.
Я попросил товарища подключиться к разговору. Он, кстати, бывает на этом форуме.

Насчет ланы я тоже сомневался но знакомый сослался на ВСЕЗНАЮЩИЙ ИНТЕРНЕТ. Хотя может следовало сделать как я ему советовал-заматировать майлар порошком пемзы и затереть графитом. Кстати он утверждал что метализированная пленка не подходит, может Вы знаете правда ли это и если да то почему? .
Ни лана, ни тем более металлизация не подходят по причине слишком низкого для наших целей удельного сопротивления получившегося токопроводящего слоя. Удельное сопротивление должно быть таким, чтобы заряд после включения растекался от места расположения контакта по всей поверхности плёнки секунд за 30. Цель такого замедления – устранить так называемый дрейф заряда.
В чём он заключается и чем вреден.
Допустим, на каком-то участке мембрана изначально оказалась расположена немного ближе к противоположно заряженному статору, чем на остальной площади, причина – остаточная деформация плёнки и/или статоров.
В этом месте сила притяжения больше, чем на всей остальной поверхности, т.к. она пропорциональна напряжённости поля, а напряжённость, в свою очередь, обратно пропорциональна расстоянию. Локальное увеличение силы притяжения увеличивает локальную деформацию мембраны, которая в свою очередь увеличивает неравномерность сил притяжения. Вдобавок ко всему в этих локальных зонах увеличивается ёмкость между статором и плёнкой, поскольку ёмкость тоже обратно пропорциональна расстоянию. В эту локальную увеличенную ёмкость стекается заряд со всей поверхности мембраны и на всей остальной поверхности напряжение уменьшается, сила притяжения в этой зоне относительно всей остальной площади ещё больше увеличивается, поскольку она пропорциональна напряжению. Относительное увеличение силы притяжения ещё сильнее деформирует плёнку. Круг замыкается. Динамически это выглядит так - плёнка перестаёт работать в поршневом режиме и на ней появляются локальные зоны излучения, как на диффузоре ДГ. В самых тяжёлых случаях происходит выпирание локального участка плёнки вплоть до касания со статором. Наибольший вклад в усиление этих первоначальных неравномерностей вносит стекание заряда в локальную точку, для предотвращения этого и применяется покрытие с таким большим удельным сопротивлением, чтобы процесс распространения заряда по поверхности длился много дольше, чем период нижней граничной частоты. В реале получается, что статики после включения источника поляризации начинают звучать через время, соизмеримое с временем разогрева накалов ламп.
Покрытие с такими свойствами получается, если натереть графитом поверхность плёнки, но не только НЕ надо её царапать пемзой, а ещё и надо смыть графит спиртом, трижды! меняя ватные тампоны! Того графита, что остаётся в микропорах плёнки, как раз достаточно. Служит такое покрытие гораздо дольше ланы, но частички графита тоже постепенно выбиваются силами электростатического притяжения из пор и оседают на статорах. Через несколько лет надо разбирать излучатель, мыть статоры и снова натирать мембрану.
Есть ещё технология, при которой нейлоновая рыболовная леска растворяется ледяной уксусной кислотой и пульверизатором наносится на лавсановую плёнку. В месте соединения молекул нейлона и лавсана получаются так называемые трибоэлектрические пары, которые тоже обладают нужными нам свойствами. По идее, такое покрытие должно быть вечным. Но есть данные, что возможно отслаивание нейлонового слоя. Пока неясно, или поверхность не была достаточно обезжирена, или слой был напылён слишком толстый. Исследования ведутся.

О статорах.
Основная доля ЭПП промежутка мембрана-статор достигается не за счёт воздушного зазора, а за счёт изоляции металлических перфорированных пластин статоров слоем краски. Статоры необходимо покрасить с обеих сторон слоёв на 5 краской с возможно более высоким удельным сопротивлением. Хорошо подходит для этого эпоксидный двухкомпонентный паркетный лак. Во всяком случае, нужно остерегаться пигментов в краске, она может оказаться электропроводной. Перед покраской надо убедиться в отсутствии заусенцев по краям отверстий, которые часто образуются при выштамповке, и при необходимости раззенковать или отпескоструить.
Ещё такой нюанс. Поскольку слой краски имеет на несколько порядков более высокую диэлектрическую проницаемость, чем воздух, ёмкость излучателя получается существенно большей, чем была бы без покраски. Но без покраски нельзя – будут постоянные пробои, ведь расчётная напряжённость электрического поля в зазоре превышает ЭПП воздуха. Поэтому приходится мириться с увеличением паразитной ёмкости излучателя, из-за которой требуется повышенная мощность усилителя на высоких частотах. Одним из секретов фирм, занимающихся выпуском ЭАС является наполнитель в краску в виде алюминиевой пудры. Размеры частичек металла и консистенция основы выбраны такими, что частички оказываются изолированы друг от друга основой, проводимость получившегося слоя отсутствует, и одновременно диэлектрическая проницаемость краски (и паразитная ёмкость вместе с ней) сильно снижены.

Всё это обсуждалось на хоботе в ветке по электростатикам, на которую я выше давал ссылку.
 

Apos

Местный
Вместо поляризующих, соответственно выходы 2х OTL
Мне тоже хотелось бы прояснить этот гамлетовский вопрос - OTL или не OTL. Неоднократно слышал мнения, что в ламповых усилителях выход должен быть всенепременнейше трансформаторным, а OTL уступает им по качеству звука. Встречал высказывание Александра Бокарёва, что "трансформатор это особый фильтр, что придаёт музыке особое звучание, и без него какой-то витамин теряется".
У меня есть подозрения, что все эти аргументы против OTL справедливы лишь в случае использования в качестве нагрузки динамиков с их единицами ом. Насколько я понимаю, цеплять динамик к одной, пусть даже самой низкоомной лампе - это заведомо увеличивать THD, параллелить лампы - ухудшать спектр гармоник, увеличивая долю высших. Ну и ещё высокодобротные динамики хуже демпфируются лампой напрямую, чем низким выходным сопротивлением транса, и ухудшается переходная характеристика динамика. Может, только поэтому OTL "восторгов не вызывают".
Но у нас ситуация принципиально иная - сопротивление статиков соизмеримо, а на НЧ ещё и много больше, чем внутреннее сопротивление ламп.
Насчёт трансформаторных витаминов тоже как-то неубедительно. :roll: Что такого полезного может транс внести, кроме вышеперечисленных случаев, когда он менее вреден, чем прямое включение нагрузки?
Может, для статиков всё же - OTL?
 
Сверху

all-audio.problack-job.netkakbik.infomanagement-club.comsafe-crypto.mevse-multiki.comultrasoft.solutions