Pagina 1 van 7

Zelfbouw dipool bandtweeter

Geplaatst: wo 19 mar 2014, 22:07
door Gerrit
Het is tijd voor een vervolg op mijn dipool mid-hoog bandje. ODi doet nog steeds naar volle tevredenheid dienst als nearfield monitor, achter de digitale piano/masterkeyboard zit je immers altijd op dezelfde plek en heb je dus nauwelijks last van de sterke verticale bundeling van het 40cm lange mid-hoog bandje.
Nu is het de bedoeling om een dipool bandtweeter te maken voor gebruik vanaf zo'n 1200Hz. Om de verticale bundeling binnen de perken te houden wilde ik de lengte beperken tot 10cm, de breedte wordt iets meer dan het vorige bandje namelijk 18 of 19mm (de magneetspleet is 20mm).
Na uitgebreid spelen met FEMM ben ik tot het volgende ontwerp gekomen:
dipool-bandtweeter.png
Het geheel is 25cm hoog en 12cm breed, halverwege maar 7cm. De fluxdichtheid in het staal komt nergens boven de 1.3T. Het oppervlak van het bandje is 18cm2 (een 1" dome tweeter heeft een effectief oppervlak van zo'n 7.5cm2).
Op basis van de SPL_Max spreadsheet van Linkwitz heb ik een sheet gemaakt voor de berekeningen:
bandtweeter-sheet.png
Volgens de berekeningen moet voor 100dB SPL op 1m bij 1131Hz het bandje 0.34mm uitslag maken en daar is dan 14.4A voor nodig. Nu kan een Ucd400 module weliswaar 20A leveren, maar om honderden Watts in een serieweerstand te verstoken gaat mij te ver. Het schema van de speciale versterker voor bandjes wat in de Elektuur stond heb ik inmiddels gevonden, maar dat is een behoorlijk complex ding en ook nogal fors van afmetingen.
Er zal dus een transformator moeten komen om de 50mΩ van het bandje naar 8Ω te brengen.

Gerrit

Re: Zelfbouw dipool bandtweeter

Geplaatst: wo 19 mar 2014, 22:49
door MarcoSQ
Dit vind ik echt machtig mooi =D> en heb ik ook diep respect voor ! Vorige topic ook aandachtig gevolgd.
Altijd al een eigen driver willen maken, maar helaas heb ik nog niet het gevoel dat ik daar voldoende 'gevorderd' voor ben om succes te behalen....

Wat maf trouwens, bijna 20 ampere voor 100dB. Hoewel, met zo'n lage impedantie (50mOhm) is het niet eens zo heel gek. Vermogen sta je feitelijk niet eens te verstoken, misschien 1 Wattje geen schattingen op gevoel meer maken, een ruimte 10Watt alsnog.
Maar het idee dat je een enorme spanningsversterker nodig hebt (met bijbehorende vermogensreserve die je niet nodig hebt), is inderdaad wel een beetje heel erg raar...:)

Ik ben heel benieuwd wat het wordt, ga het zeker volgen (maar kan waarschijnlijk weinig toevoegen behalve applaus op gepaste momenten :lol: _

Re: Zelfbouw dipool bandtweeter

Geplaatst: wo 19 mar 2014, 23:56
door Gerrit
Dit vind ik echt machtig mooi =D> en heb ik ook diep respect voor ! Vorige topic ook aandachtig gevolgd.
Altijd al een eigen driver willen maken, maar helaas heb ik nog niet het gevoel dat ik daar voldoende 'gevorderd' voor ben om succes te behalen....
Dank je! Ik zal proberen het zo te brengen dat het ook een beetje te volgen is

In het plaatje van de fluxdichtheid is een rode lijn zichtbaar die door het midden van het bandje loopt, onderstaande grafiek geeft de fluxdichtheid versus afstand weer:
GapFluxDensity.png
De afgrond aan het begin en eind lijkt erger dan het is, het gaat om slechts 4 duizendste Tesla. Hier is ook een beetje te zien waarom de staalplaat in het midden niet smaller kan, dan zakt namelijk het veld in het midden van het bandje in.

In het draadje van mtb over het meten aan uitgangstrafo's voor buizenversterkers is de theoretische onderbouwing te vinden van hetgeen hier in praktijk wordt gebracht. Het is nadrukkelijk de bedoeling om lekker dingen uit te zoeken om er hopelijk het één en ander van op te steken, het gaat meer om het proces dan om het eindresultaat.
Voor het mid-hoog bandje had ik ook al trafo's gemaakt van ringkernen van voedingstrafo's, deze keer wilde ik beter materiaal gebruiken waar de gegevens ook van bekend zijn. Een ideale trafo heeft een oneindig hoge (relatieve) magnetische permeabiliteit(µ), dus lijkt het mij zaaks om een kern te vinden met een zo hoog mogelijke µ. Om verliezen door wervelstromen te voorkomen moet de kern van gelamineerd staal of b.v. ferriet gemaakt zijn. Ik ben uitgekomen op ferriet ringkernen van Amidon met een µ van 10000.
wire-cores.jpg
Er is wikkeldraad van 0.5, 1.0 en 1.5mm en ik heb ook nog koper folie, dus er is genoeg om mee te experimenteren. De benodigde gegevens en formules heb ik in een sheet gezet:
trafo-sheet.png
Bovenaan staan de ingangsparameters: voor de primaire impedantie is 8Ω gekozen, secundair 50mΩ. De onderste grensfrequentie is op 100Hz gezet om zo een flinke marge te creëren. Volgens de berekeningen en de specificaties van de kern zouden 30 wikkelingen dus een inductie van 12.7mH moeten opleveren. Aldus, ziedaar:
worst-case-trafos.jpg
Links zie je de kern met 30 wikkelingen 0.5mm draad, de 12.6mH komt komt wel heel mooi overeen met de berekeningen. In het midden staat een worst-case trafo met drie secundaire wikkelingen van 1.5mm draad, de secundaire wikkeling is kortgesloten dus de meter geeft de hier lekinductie aan, deze is met 163µH erg hoog. Op de rechter foto is de secundaire gemaakt van 2x1.0mm draad, lekinductie is nauwelijks lager.
Onder in de sheet staan de resultaten, zoals verwacht zijn de prestaties niet bijster. De K waarde van 0.987 kun je aanvullen met fruit naar keuze om het zo maar te zeggen en de bovenste grensfrequentie van zo'n 5kHz is voor een tweeter ook niet echt handig. Eens kijken wat de metingen verder opleveren.

Gerrit

Re: Zelfbouw dipool bandtweeter

Geplaatst: do 20 mar 2014, 1:17
door Gerrit
Het serieuzere meetwerk gaat m.b.v. het Clio meetsysteem met een UcD180HG module als meetversterker.
trafo-doorfluiten.jpg
De 50mΩ 1% weerstand is direct aan de secundaire wikkeling gesoldeerd om de overgangsweerstand zo laag mogelijk te houden. Hier zijn de frequentiecurves voor de twee trafo's bij 1W in 50mΩ en voor één trafo ook bij 6.6W in50mΩ.
worst-case-freq.png
Een aantal dingen vallen hier op:
- Bij de 6.6W curve is duidelijk te zien dat de kern onder de 700Hz verzadigd raakt, bij de 1W curves is dit minder duidelijk en gebeurd het ook pas onder de 300Hz.
- De curves van de twee trafo's bij 1W zijn verassend gelijk, ik had nooit gedacht dat het zo reproduceerbaar zou zijn.
- Het -3dB punt ligt bij ongeveer 5kHz, dit komt aardig overeen met de berekeningen.
De tweede grafiek toont de THD van de twee trafo's bij 1W:
worst-case-thd.png
De schaal aan de rechterkant geeft de totale harmonische vervorming in % weer, het resultaat is ronduit bedroevend. Lichtpunt is wel dat de vervorming bij de 2x1.0mm variant lager is, er is ruimte voor verbetering zullen we maar zeggen :lol:

Gerrit

Re: Zelfbouw dipool bandtweeter

Geplaatst: do 20 mar 2014, 6:52
door Pjotr
Mooie uitdaging weer Gerrit! :sure:

Een paar tips voor de transformator: Ga niet hoger dan 100mT piek i.v.b. met vervorming. En verder ga niet dikker met het koperdraad dan 0,4mm. Niet alleen i.v.b. met het skin effect maar vooral ook het proximity effect. Heb je meer doorsnede nodig dan meerdere parallel. Je zult dus een heleboel draadjes parallel moeten nemen voor de secundaire. Zelf zou ik een flinke PQ core nemen (eventueel met een kleine luchtspleet) en voor de secundaire 0,07 mm koperfolie.

Re: Zelfbouw dipool bandtweeter

Geplaatst: do 20 mar 2014, 7:46
door ds23man
Volgens mij had Elektuur ooit eens een versterkerontwerp voor bandjes.

Re: Zelfbouw dipool bandtweeter

Geplaatst: do 20 mar 2014, 9:03
door Gerrit
Pjotr schreef:
Een paar tips voor de transformator: Ga niet hoger dan 100mT piek i.v.b. met vervorming. En verder ga niet dikker met het koperdraad dan 0,4mm. Niet alleen i.v.b. met het skin effect maar vooral ook het proximity effect. Heb je meer doorsnede nodig dan meerdere parallel. Je zult dus een heleboel draadjes parallel moeten nemen voor de secundaire. Zelf zou ik een flinke PQ core nemen (eventueel met een kleine luchtspleet) en voor de secundaire 0,07 mm koperfolie.
Dat zijn al weer een paar handige tips. Het dikke draad is ook zeer lastig te hanteren, op de foto is ook te zien dat het slecht aan de kern aansluit. Ik hoop dat de vervorming nog gereduceerd kan worden door beter wikkelen, maar ik ben bang dat dat wel eens zou kunnen tegen vallen. De tip van Anne om een auto-trafo te maken wil ik in ieder geval ook nog proberen.

Wat is een PQ core en waar is zoiets te krijgen?
Volgens mij had Elektuur ooit eens een versterkerontwerp voor bandjes.
Ik heb het schema hier, het is een ingewikkeld ding waar om te beginnen een paar MAT02's en MAT03's in zitten. Volgens het artikel moet de versterker ook binnen 50cm van het bandje staan, er worden aparte 'sense lijnen' gebruikt en die mogen niet langer zijn.
Ik vraag me wel af of het mogelijk zou zijn een klasse D versterker voor 50mΩ te maken, maar dat is iets wat ik in ieder geval niet kan.

De uitdaging om een trafo te wikkelen ben ik ook aangegaan omdat het aantal wikkelingen erg laag is dus je bent geen uren en uren aan het wikkelen.

Gerrit

Re: Zelfbouw dipool bandtweeter

Geplaatst: do 20 mar 2014, 20:36
door Pjotr
Zo'n speciale versterker is gekkenwerk. Kost veel tijd en geld en 95% van het vermogen wordt in de versterker opgestookt.

PQ cores vind je o.a. bij Farnell: http://nl.farnell.com/jsp/search/browse ... allpartial

Ze staan daar tot 50mm. Daar moet wel een fatsoenlijke trafo mee kunnen maken die vanaf 1 KHz loopt. Je moet dan wel interleaved gaan wikkelen. Voordeel van die cores is, is dat de kerndoorsnede behoorlijk groot is en de magnetische weglengte relatief kort.

Re: Zelfbouw dipool bandtweeter

Geplaatst: do 20 mar 2014, 22:38
door Gerrit
Pjotr schreef:
Dank je, ik zal eens kijken.

Intussen heb ik verder geëxperimenteerd met een secundaire wikkeling van koperfolie.
position-compare.jpg
Links zie je de secundaire tegenover de primaire wikkeling, voor de folie heb ik een foliespoel gesloopt en wat smallere stroken uit geknipt. Rechts is de secundaire over de primaire heen gewikkeld.
trafo-position-measurements.png
De lekinductie is een stuk lager als de secundaire over de primaire heen is gewikkeld, namelijk 57µH, fh is volgens de berekeningen 14.5kHz. Dat begint ergens op te lijken. De metingen pakken zelfs nog beter uit:
foil-position-compare.png
De frequentiecurve voor de secundaire tegenover de primaire (rood) verschilt niet veel van de draad varianten, de THD (oranje) is wel weer een beetje lager. Met de secundaire over de primaire heen (groen) wordt het ineens een ander verhaal, het -3dB punt ligt boven de 30kHz :D, de THD (blauw) is ook een stuk lager. Bij 1kHz is de THD nu 0.2%. De metingen zijn alle weer bij 1W in 50mΩ, volgens de berekeningen goed voor 90dB SPL op een meter.
De trafo met de secundaire over de primaire heb ik vervolgens omgebouwd tot een auto-trafo door van de primaire drie wikkelingen af te wikkelen en vervolgens de twee wikkelingen in serie te zetten.
auto-compare.png
Voor de frequentiecurve maakt het nauwelijks iets uit, de THD onderin is een klein beetje lager.
Tenslotte nog een grafiek van 2e t/m 6e harmonische voor de trafo met de secundaire over de primaire:
trafo-foil-over-harmonics.png
Het leeuwendeel is voor rekening van de 2e harmonische, de hogere harmonischen nemen gelukkig rap af. De kernverzadiging is een symmetrisch proces, dat geeft aanleiding tot oneven harmonischen, dit zie je terug in de grafiek waar de 3e en 5e harmonische bij 300Hz ineens omhoog schieten. Waar de even harmonischen door veroorzaakt worden weet ik nog niet.
Van mij krijgt deze trafo het stempel 'bruikbaar', nog steeds genoeg ruimte voor verbetering maar in ieder geval al geschikt voor tests.

Gerrit

Re: Zelfbouw dipool bandtweeter

Geplaatst: za 22 mar 2014, 21:23
door Gerrit
Ben nog driftig aan het wikkelen (en weer afwikkelen) geweest en ik krijg de indruk dat het -3dB punt van boven de 30kHz een toevalstreffer (of fluke) is geweest want ik heb dit resultaat niet kunnen reproduceren.

We kennen (hopelijk) allemaal de uitspraak 'Meten is weten zolang je weet wat je meet'. Hier zijn een paar foto's om te laten zien dat meetfouten altijd op de loer liggen:
proper-short.jpg
Links zie je hoe de inductie van de primaire wikkeling wordt gemeten, 20 wikkelingen 0.5mm draad op de kern geven 6.86mH. Om de lekinductie te meten moet de secundaire wikkeling worden kortgesloten. Op de middelste foto is dit gedaan met een kort meetsnoertje met twee krokodillenklemmen, de meter geeft 60µH aan. Omdat de impedantie van het secundaire circuit extreem laag is gaat de overgangsweerstand van de klemmen een rol spelen. Op de rechter foto is zijn de draden aan elkaar gesoldeerd, nu geeft de meter 24µH aan!
Af en toe moet je ook gewoon eens iets raars proberen, dus in plaats van folie om maar zo dicht mogelijk tegen de kern aan te zitten 4mm2 luidsprekerkabel gebruiken:
foil-vs-lscable.jpg
Gelet op het bovenstaande verhaal speelt hier natuurlijk ook de lage weerstand van de kabel een rol, maar het meet wel beter dan de folie (de klemmen hebben geen invloed) en het is makkelijker te wikkelen.

Wordt vervolgd...

Gerrit

Re: Zelfbouw dipool bandtweeter

Geplaatst: za 22 mar 2014, 22:43
door Pjotr
Yup, je krijg ook bij een ringkern een lagere lekzelfinductie door de primaire en secundaire direct over elkaar te leggen en niet naast elkaar zoals je eerst had. De laagste krijg je door hem langs de omtrek helemaal vol te wikkelen, zowel voor de primaire als secundaire. Voor de secundaire zul je waarschijnlijk niet genoeg windingen hebben daarvoor. Neem dan meerdere secties van het benodigd aantal windingen die je dan uiteindelijk parallel schakelt. Op die manier moet tot ver over de 100KHz kunnen komen voordat de lekzelfinductie mee gaat spelen.

Je hebt een vrij forse ringcore daar, benut die grootte dan ook ten volle door alle ruimte te gebruiken. Alles waar geen koper zit verhoogt de lekzelfinductie. En hoe lager de B_max, hoe lager ook de vervorming.

Re: Zelfbouw dipool bandtweeter

Geplaatst: zo 23 mar 2014, 0:08
door Gerrit
Je hebt een vrij forse ringcore daar, benut die grootte dan ook ten volle door alle ruimte te gebruiken. Alles waar geen koper zit verhoogt de lekzelfinductie. En hoe lager de B_max, hoe lager ook de vervorming.
Daar was ik min of meer al mee begonnen, eerst had ik geprobeerd wat een interleaved spoel doet:
interleaved.png
Het -3dB punt zit rond de 20kHz, vervorming bij 1kHz iets boven de 0.2%.
Dan twee spoelen:
dual-foil-30x0.5mm.jpg
dual-3xfoil-over-30x0.5mm.png
Hier is dus meer kern bedekt, voor de frequentiecurve maakt nauwelijks iets uit en de THD lijkt zelfs te zijn toegenomen maar dat kan ook gewoon komen door kleine variaties in het niveau.
Tenslotte heb ik in plaats van de folie 4mm2 luidspreker kabel gebruikt. De primaire heb ik in serie gezet met het idee dat de bovenste grensfrequentie ook bepaald wordt door de wikkelverhouding, het signaal heb ik verhoogt zodat er secundair weer 1W in 50mΩ geleverd wordt.
60-2x3ls.jpg
dual-3ls-over-60x0.5.png
Frequentiecurve is weer van het zelfde, maar de THD is duidelijk lager. Dat begint er op lijken dacht ik, dan zal de vervorming wel lager worden bij lagere vermogens:
dual-3ls-over-60x0.5-levels.png
Huh :-? De gele lijn is 6dB zachter, maar de THD (blauw) is hoger. De oranje lijn is weer 6dB zachter en de THD (paars) neemt toe?
Het is wel een interessante puzzel :)
In zal proberen de kern zoveel mogelijk te bedekken en eens kijken wat er dan gebeurd. Overigens heb ik ook twee PQ kernen en 6 coil formers besteld, die hebben bijna drie keer het oppervlak van deze kernen en het is ook een stuk makkelijker wikkelen.

Gerrit

Re: Zelfbouw dipool bandtweeter

Geplaatst: zo 23 mar 2014, 14:07
door Pjotr
Hoi Gerrit,

De wikkelverhouding wordt bepaald door de verhouding van de impedanties N = √(Z_p/Z_s) voor 8ohm en 50mohm kom je dan op 12,6, afgerond op 12. Maar goed je moet de draadweerstand enz. naar het bandje ook mee nemen. Dus zeg dat je op 10:1 uitkomt. Het aantal primaire wikkelingen hangt af van de kerndoorsnede, de gekozen B_max bij een bepaalde ingangsspanning en de frequentie enz. Maar goed dat is bekende koek neem ik aan.

Punt is nu dat je langs de omtrek de gehele torioide vol moet wikkelen. Dat is dus een beetje rekenen met de afmetingen en de draaddoorsnede. Kom je wikkelingen te kort dan wordt het meerdere draadjes parallel. Dat is een beetje puzzelen. Voor de primaire zal dat niet zo'n probleem opleveren.

Voor de secundaire geldt precies hetzelfde, die moet je geheel de primaire laten bedekken. Doe je dat niet dan krijg je ter plekke van de secundaire wikkeling "fringing", oftewel een veel grotere lokale B te plekke van de secundaire en dat verhoogt de vervorming (en in zekere mate ook de lekzelfinductie). Dus ook de secundaire moet je strak over de gehele omtrek leggen zonder dat er gaten vallen. Dan is de fringing minimaal. Gaat dat niet lukken omdat het aantal windingen te klein is, dan ook daar zoveel mogelijk draden parallel nemen totdat het precies past. Met dik draad en folie is dat wat lastig en kun beter meerdere gelijke secties wikkelen die je parallel schakelt.

Re: Zelfbouw dipool bandtweeter

Geplaatst: zo 23 mar 2014, 17:25
door Gerrit
Hoi Peter,

Het vullen van de kern is inderdaad een beetje puzzelen, met name secundair is het lastig om de kern vol te krijgen. Aangezien de bovenste grensfrequentie met het kwadraat van de wikkelverhouding toeneemt is het niet erg om wat meer wikkelingen dan nodig hebben waardoor de primaire impedantie dan hoger uitvalt. Na wat rekenen ben ik uitgekomen op 3 x 47 wikkelingen van 0.5mm primair:
3x47x0.jpg
De binnenkant zit nu bijna helemaal vol met koper. Daar overheen heb ik 4 x 3 wikkelingen 1cm breed koperfolie gewikkeld:
4xfoil.jpg
De primaire inductie is 32.5mH, de gemeten lekinductie is 50µH. Zie hier het resultaat:
4x3xfoil-over-3x47x0.5mm.png
Dat valt tegen :cry: , het -3dB punt ligt bij 17.7kHz en de vervorming rijst de pan uit! Wat is hier toch aan de hand? Dan maar eens met het luidsprekerdraad aan de gang (is overigens 2.5mm2). Eerst maar eens één wikkeling van 3 en dan twee:
2xls-over-3x47-4ohm.png
De rode lijn is één wikkeling (THD in groen), zoals verwacht wordt het frequentiebereik groter met twee wikkelingen (oranje), maar de vervorming (geel) neemt extreme vormen aan.
Wat is dan de blauwe lijn met bijbehorende THD (0.08% bij 1kHz) in paars?

Wat was ik ook al weer aan het meten? De trafo? Of misschien toch stiekum de versterker?
De extreme vervorming en de rafelige zooi bij lage frequenties komen niet uit de trafo, maar uit de versterker die over z'n nek gaat #-o #-o De blauwe lijn is met 4Ω in serie met de primaire wikkeling!!!

Dus twee wikkelingen erbij gewikkeld:
4xLs.jpg
en weer gemeten:
4xls-over-3x47-4ohm-levels.png
:rock: :rock: :rock: -dB punt op 22kHz, THD bij 1kHz nu 0.06%. De vervorming neemt nu, zoals verwacht, ook af met het signaalniveau.

Dit heb ik overigens nog nooit ergens gelezen, dat een bandje direct aansluiten op een eindtrap (UcD in dit geval, maakt misschien ook uit) tot extreme vervorming kan leiden.

Gerrit

Re: Zelfbouw dipool bandtweeter

Geplaatst: zo 23 mar 2014, 18:03
door Walt
In oude luidspreker boeken van vroeger stond volgens mij altijd wel vermeld dat een bandtweeter nooit zonder trafo mag worden aangesloten op een versterker...

Groetjes Walter

Re: Zelfbouw dipool bandtweeter

Geplaatst: zo 23 mar 2014, 18:04
door Pjotr
Ha Gerrit,

Je maakt i.i.g. progressie :D Heb je wel de B_max bij 1000Hz goed uitgerekend? Als de kern in verzadiging komt ziet de versterker een kortsluiting. Je kunt beter kiezen voor 100 wdg primair. Heb je wel wat meer koperverlies maar veel minder vervorming. En leg hem echt strak vol aan de binnenomtrek.

En oh ja, het verdient toch wel aanbeveling een dikke C van zeg 100uF in serie met de trafo te zetten. Een klein beetje DC off set aan de versterker doet een behoorlijke DC stroom door de trafo lopen waardoor die magnetisch behoorlijk "scheef" kan komen te staan. Verklaart denk ik ook die hoge K2.

Re: Zelfbouw dipool bandtweeter

Geplaatst: zo 23 mar 2014, 19:37
door Rob Dingen
Hoi

Ik heb van die blauwe kernen bij conrad gekocht dacht R58N30 en heb hem helemaal vol gewikkeld met 1mm draad zodat aan de binnenkant geen draad meer tussen kan secondair heb ik wel 6 of 7 secties parallel staan.
Bandbreedte heb ik wel gemeten maar weet het niet meer en de units zijn in een dode ruimte gemeten en de vervorming was echt zeer laag.
Kan kijken of ik die op kan snorren.

Re: Zelfbouw dipool bandtweeter

Geplaatst: zo 23 mar 2014, 21:40
door Gerrit
In oude luidspreker boeken van vroeger stond volgens mij altijd wel vermeld dat een bandtweeter nooit zonder trafo mag worden aangesloten op een versterker...
Zo'n trafo ben ik hier juist aan het maken, ik bedoel hier een eindversterker direct op de trafo aansluiten.
Heb je wel de B_max bij 1000Hz goed uitgerekend? Als de kern in verzadiging komt ziet de versterker een kortsluiting. Je kunt beter kiezen voor 100 wdg primair. Heb je wel wat meer koperverlies maar veel minder vervorming. En leg hem echt strak vol aan de binnenomtrek.
Ik dacht het wel, de curve gaat immers ook door onder de 1kHz.
Ik heb de drie primaire in serie gezet, 141 wikkelingen goed voor 282mH. De secundaire bestaat uit 10 wikkelingen gevlochten afschermingsmantel, da's ook een hoop koper en toch flexibel. Het hoog loopt jammer genoeg niet ver genoeg door, maar de vervorming is wel veel lager. Met de 4Ω serieweerstand is het niveau iets lager en de vervorming is ook minder.
10xmesh-over-141.png
Ik heb verzuimd om er een condensator tussen te zetten, dat de even harmonischen door DC in de kern worden veroorzaakt is zeer wel denkbaar. Da's dan voor de volgende sessie.
Ik heb van die blauwe kernen bij conrad gekocht dacht R58N30 en heb hem helemaal vol gewikkeld met 1mm draad zodat aan de binnenkant geen draad meer tussen kan secondair heb ik wel 6 of 7 secties parallel staan.
Bandbreedte heb ik wel gemeten maar weet het niet meer en de units zijn in een dode ruimte gemeten en de vervorming was echt zeer laag.
Kan kijken of ik die op kan snorren.
Hoi Rob, dank voor de info! Als ik het goed heb is dit de achterkant van het bandje wat je bij de vorige thread al hebt laten zien.
Heb je die trafo direct aan de eindbak hangen of zit er nog een passief filter tussen?
Op mijn kernen zouden 110 wikkelingen 1.0mm draad moeten passen, moesten we dat maar eens proberen. Het wikkelen van drie 0.5mm draden naast elkaar is een behoorlijke verzoeking, die 47 wikkelingen hebben me een 'Buena Vista Social club' en een groot deel 'Nightfly' gekost :lol:

Gerrit

Re: Zelfbouw dipool bandtweeter

Geplaatst: zo 23 mar 2014, 22:03
door Pjotr
Gerrit schreef:
Het wikkelen van drie 0.5mm draden naast elkaar is een behoorlijke verzoeking, die 47 wikkelingen hebben me een 'Buena Vista Social club' en een groot deel 'Nightfly' gekost :lol:

Gerrit
De truck is om een aantal lengtes te nemen die voldoende lang zijn en die eerst op een smal houten "schuitje" te wikkelen. Het schuitje haal je dan makkelijk door de ringkern. Gemodificeerde verfroerhoutjes doen het perfect daarvoor :D

Re: Zelfbouw dipool bandtweeter

Geplaatst: ma 24 mar 2014, 21:03
door Gerrit
En oh ja, het verdient toch wel aanbeveling een dikke C van zeg 100uF in serie met de trafo te zetten. Een klein beetje DC off set aan de versterker doet een behoorlijke DC stroom door de trafo lopen waardoor die magnetisch behoorlijk "scheef" kan komen te staan. Verklaart denk ik ook die hoge K2.
Dat was weer een gouden tip :goeie:
Ik had het zelf eigenlijk ook moeten bedenken, maar had me gewoon niet gerealiseerd dat ook een klein beetje DC offset serieus roet in het eten kan gooien. Bij ferrietkernen is een condensator in serie eigenlijk een verplichting vanwege de lage Bmax, maar ook alle andere kernen zonder luchtspleet zullen een lagere vervorming hebben.
Volgende experiment, hier heb ik het ontwerp van Rob gevolgd; Primaire uit 94 wikkelingen 1.0mm draad, de kern zit dan helemaal vol. Secundair 12 x 5 wikkelingen 1.0mm draad parallel:
12x5-over-94.jpg
Met 2 x 220µF in serie geeft dit het volgende resultaat:
12x5-over94-cap.png
-3dB bij 22kHz en de vervorming zit rond de 0.02% :rock:
Nu valt alles op z'n plaats: Het effect van de DC is groter bij een lagere weerstand van het primaire circuit, dus bij weinig wikkelingen of dik draad. Het effect is nagenoeg constant, vandaar dat de THD toeneemt als het signaal afneemt, de invloed is bij gering signaal immers relatief groter.
Hier zie je in blauw de THD zonder condensator:
12x5-over94-cap-no-cap.png
Het verschil is overduidelijk. Dit geldt overigens in meer of mindere mate voor alle audiotrafo's zonder luchtspleet. Bij mikrofoontrafo's is het zelfs zo erg dat je nooit met een universeelmeter de gelijkstroomweerstand mag meten, de kernen die daar gebruikt worden kunnen daardoor permanent gemagnetiseerd worden.
Een die rafelige zooi onderin? Dat is de stroombegrenzing van de UcD die aan het werk gezet wordt omdat bij lagere frequenties de kern verzadigd is en versterker dus kortgesloten, het is rafelig omdat het een 'stepped sine sweep' is. Solide spul, die UcD modules :lol: In de praktijk zal dit geen problemen geven omdat er een 24dB/oct laag af filter bij 1200Hz of hoger voor komt.
De extreem lage impedantie van het secundaire circuit maakt het erg lastig een hoog-af punt te verkrijgen wat erg hoog ligt. Ik heb de formule uit het draadje van MTB even anders opgeschreven zodat het probleem duidelijker wordt:
high-cutoff.png
high-cutoff.png (2.71 KiB) 2478 keer bekeken
fh is evenredig met de weerstand van het secundaire circuit en die is hier ruim honderd keer lager dan de 8Ω van een gewone driver. Met 8Ω belast zou deze trafo tot in de MHz moeten gaan. Om de lage weerstand te compenseren moet de lekinductie dus wel heel erg laag worden en dat is lastig. De andere mogelijkheid is de de wikkelverhouding vergroten, dat tikt met het kwadraat aan, helaas neemt de lekinductie weer toe met het aantal wikkelingen (ik geloof zelfs in het kwadraat).
Misschien is de hoge µ van deze kern wel helemaal niet voordelig in dit opzicht. De PQ kernen die onderweg zijn hebben een lagere µ, ben benieuwd wat daarmee te bereiken valt.


Gerrit

Re: Zelfbouw dipool bandtweeter

Geplaatst: ma 24 mar 2014, 21:30
door Pjotr
Ha Gerrit,

Je hoeft niet zo ingewikkeld te doen voor die Fh. Meet gewoon de speidingszelfinductie aan de primaire kant bij 10kHz. Je Fh wordt dan Z/(2 x pi x L_sp), waarbij Z de speaker impedantie is aan de primaire kant.

Ik heb hier nog een paar 50mm N30 ringcores liggen. Zal als ik even tijd heb er ook eens een trafo van wikkelen. Je moet er m.i. wel 50KHz - 100KHz mee kunnen halen. Welke wikkelverhouding voor Np/Ns heb je nu gebruikt?

Overigens vraag ik mij af of je met die PQ cores makkelijker uit bent. Je moet dan wel "interleaved" gaan wikkelen om L_sp laag te houden. Daarentegen is de kerndoorsnede wel een stuk groter en heb je minder wikkelingen nodig.

Re: Zelfbouw dipool bandtweeter

Geplaatst: ma 24 mar 2014, 23:40
door Gerrit
Je hoeft niet zo ingewikkeld te doen voor die Fh. Meet gewoon de speidingszelfinductie aan de primaire kant bij 10kHz. Je Fh wordt dan Z/(2 x pi x L_sp), waarbij Z de speaker impedantie is aan de primaire kant.
Zal ik eens proberen, de LCR meter kan ook bij 10kHz en 100kHz meten.
Ik heb hier nog een paar 50mm N30 ringcores liggen. Zal als ik even tijd heb er ook eens een trafo van wikkelen. Je moet er m.i. wel 50KHz - 100KHz mee kunnen halen. Welke wikkelverhouding voor Np/Ns heb je nu gebruikt?
Die laatste variant is 94 primair en 5 secundair, bijna 1 op 20.
Hier is ook nog een leuke:
12x5-over94-cap-at-ring.png
Zelfde trafo, met de THD uitvergroot (de gehele verticale schaal is 0.1%) hoort bij de blauwe lijn. De rode lijn is als je de meetklemmen aan de 50mΩ weerstand zet (die zit met 24cm 2.5mm2 kabel aan de trafo), de blauwe lijn krijg je als je de klemmen op de trafo zet (op de ring, zeg maar). Nu is het -3dB punt 38kHz en het scheelt ook nog bijna een dB :rofl: Wat is nu de waarheid? :? Overigens, de blauwe lijn zit op -11.6dBV oftewel 263mV, toch goed voor 5.2A in 50mΩ.

Gerrit

Re: Zelfbouw dipool bandtweeter

Geplaatst: ma 24 mar 2014, 23:44
door Rob Dingen
Dag Gerrit,

Uiteraard heb ik er een passief filter tussen zitten.
En natuurlijk valt er een versterker te bouwen die de ribbon rechtstreeks aan kan sturen.
Heb een versterker gebouwd die aan 0,1 Ohm ongeveer 70A/80A kan leveren.
Die gebruik ik voor een 45mm brede 2 meter lange ribbon, en die is ongeveer 0,1 Ohm.
Klinkt overigens ook veel beter als een trafo.

Rob

Re: Zelfbouw dipool bandtweeter

Geplaatst: ma 24 mar 2014, 23:48
door Rob Dingen
Hoi Gerrit,

M.b.t bandbreedte zie je dat ik mijn trafo zeer dicht bij het bandje heb zitten om de draden tussen trafo en bandje zo kort mogelijk te houden anders lever je meteen bandbreedte in, wat natuurlijk logisch is je voegt namelijk inductie toe en dat met die lage impedantie hakt er meteen in.

Rob

Re: Zelfbouw dipool bandtweeter

Geplaatst: ma 24 mar 2014, 23:52
door Pjotr
Gerrit schreef:
Zelfde trafo, met de THD uitvergroot (de gehele verticale schaal is 0.1%) hoort bij de blauwe lijn. De rode lijn is als je de meetklemmen aan de 50mΩ weerstand zet (die zit met 24cm 2.5mm2 kabel aan de trafo), de blauwe lijn krijg je als je de klemmen op de trafo zet (op de ring, zeg maar). Nu is het -3dB punt 38kHz en het scheelt ook nog bijna een dB :rofl: Wat is nu de waarheid? :? Overigens, de blauwe lijn zit op -11.6dBV oftewel 263mV, toch goed voor 5.2A in 50mΩ.

Gerrit
De zelfinductie van de kabel gaat wel hard doortikken bij zulke lage impedanties. Bij stroomsturing met een grote serieweerstand heb je daar geen last van maar met een trafo wel. Dan ga je meer met spanning sturen. Trafo dus dicht op 50mohm zetten.

[Edit]

Rob is mij al voor :D