Ampli sencillo todo a valvulas sin trafo de salida (OTL)

fmk escribió:

Insalvables no, se salvan con su adaptación adecuada bien en impedancia o por reducción de la misma.
Y lleva haciendose tantos años como con trafos de dalida aunque antaño era mas normal, o utilizado.

Insalvables, sí, salvo con el convertidor de potencia adecuado. Lo demás son inventos raros que se han desechado por inadecuados. La adaptación sí se sigue utilizando bastante: Amplificas la señal en corriente, ya sea mediante transistores BJT o transistores de efecto de campo, que tienen unas características más parecidas a las válvulas que los BJT... Pero ya has dicho que esa opción no te interesa.
Leyendo más detenidamente el hilo he encontrado el "por qué" de tu empeño, y es que no entiendes correctamente la raíz del problema. Fíjate en una pregunta que formulas:

fmk escribió:

Y otra cosa que me gustaria tratar o saber es como se van conectando tubos en paralelo y como van reduciendo la Impedancia en el circuito.

Bien... Olvídate de la impedancia. No es una característica real de una válvula, sino el resultado de la relación entre la tensión de alimentación y la corriente máxima a esa tensión para no superar la máxima potencia de disipación teniendo en cuenta el punto de trabajo dentro de la recta de carga. En realidad la impedancia es sólo la carga que hay que conectarle a la válvula para que no se nos pase de disipación.
Imagínate que tienes un altavoz de 8Ω y quieres hacer un amplificador de 6W para conectárselo. Para conseguir esa potencia sobre una carga de 8Ω, necesitarías aplicarle una señal de 6.9Vrms, y la corriente que circularía por el altavoz serían unos 866mArms. Buscamos el datasheet de, por ejemplo, la EL84, que sería ideal para hacer un amplificador SE de 6W... Pero nos encontramos con que la máxima corriente de cátodo que soporta son 65mA, que supondrían una corriente de placa de unos 61mA; y para no pasarnos de potencia tendríamos que usar una tensión de placa de unos 195V... Una disipación de 12W, que con un rendimiento máximo teórico del 50% nos daría una potencia de salida de 6W; pero esos 61mA de placa sobre una impedancia de 8Ω suponen una potencia de tan sólo 0,03W... Y lo que es peor, le estaríamos aplicando al altavoz una señal de 195Vpp, que corresponden a entre 71Vrms en el caso de señal senoidal y unos 97Vrms saturando al máximo. Las cuentas cuadran: 97Vrms por 0.061A son unos 6W, ¡pero es que nuestro altavoz espera encontrarse 6.9Vrms y 866mA! que también son 6W. Si conectas esa salida a ese altavoz, 97V sobre 8Ω van a intentar forzar una corriente de ¡¡¡12 Amperios!!!, lo que supondría una disipación de potencia de más de 1000W. El resultado es que, nada mas conectarlo, quemarías el altavoz, la válvula y probablemente el trafo de alimentación si el fusible no es suficientemente rápido. La solución correcta es utilizar un transformador de salida, que funciona como convertidor de potencia: Le das 97Vrms a la entrada y los va a bajar hasta 6.9Vrms en la salida. Como los 6.9V del secundario sobre la carga de 8Ω van a provocar una corriente de 866mA que suponen 6W, por el primario van a circular 6W/97V= 0.061A. Todo correcto.
Ahora quieres eliminar el convertidor de potencia... Para eso tienes que aumentar la corriente y atenuar la tensión. Si cada EL84 permite 61mA de corriente de placa, necesitarías 14 válvulas en paralelo para conseguir la corriente que va a circular por el altavoz para entregar 6W. Podrías bajar algo la tensión de placa, pero no mucho si no quieres salirte de la zona lineal de trabajo... Vamos a suponer que dejamos la alimentación en 150V sin problemas de linealidad, lo que nos supondría un máximo teórico de 75Vrms y una potencia total de unos 65W sobre 87Ω de carga, así que tendríamos que poner en serie con el altavoz una resistencia de 80Ω que soporte al menos 100W para poder disipar toda esa potencia sobrante.
No existen más inventos: O usas un transformador de salida, o pones válvulas en paralelo para derrochar potencia, o te conformas con los 30mW que podrías darle al altavoz con una sola válvula sin trafo de salida. Si se te ocurre otro invento para convertir potencia sin transformador, avísame y lo patentamos.

fmk escribió:

5- vi por la red una foto de un ampli donde para reducir bastante impedancia utilizaban una bombilla de 300w y aunque es mucho consumo porfa que alguien me explique cuanta yque impedancia podria reducirse a base de bombillas, este ampli era sin trafo claro de salida.

La bombilla no es para reducir impedancia, es para usarla como resistencia de carga en serie con el altavoz, aumentando (no reduciendo) la impedancia de carga que se encuentra el amplificador.

En mi ignorancia, que es mucho al respecto de valvulares, entonces cuando se quema un trafo de salida si la impedancia es mayor que la del altavoz, (por ejemplo un trafo de 16 ohmios con un altavoz de 4 ohmios) ¿es porque le atraviesa "demasiada corriente"?, y que ocurre si el altavoz es de una impedancia mayor de la que está diseñado el trafo, (por ejemplo un altavoz de 16 ohmios en un ampli de 4 ohmios) ¿es cierto que entonces sufren las válvulas?.

Es algo que se dice mucho, o mas bien se sabe "porque si", pero creo que se esta rozando en este hilo el que yo lo pueda comprender mas o menos.

Por cierto, Mike Soldano en una entrevista dijo que era justamente al revés, para liar más la marrana, osea, que lo que quemaba un trafo es una impedancia mayor en el altavoz. https://www.hispasonic.com/foros/acabar-mito-peligroso-sobre-impedancias/407960

En primer lugar, una aclaracion:

luisito escribió:

entonces cuando se quema un trafo de salida si la impedancia es mayor que la del altavoz, (por ejemplo un trafo de 16 ohmios con un altavoz de 4 ohmios)[...]

El transformador convierte potencia, lo que se puede percibir como que convierte impedancia. Es decir: El trafo no tiene una impedancia en el secundario de 8Ω, o de 16Ω... sino que, en función de la impedancia con que lo cargues en el secundario, te variará la impedancia que presente en el primario. Si tienes a mano un transformador de alimentación cualquiera (que funciona de modo similar a uno de salida) puedes hacer una prueba para entenderlo:
Supongamos que tienes un transformador de alimentación de, por ejemplo, 12V 1A, lo que supondría una potencia máxima de 12W. Esos 12W implican una corriente máxima en el primario de unos 52mA. Coges el polímetro en escala de 200mA en alterna y lo intercalas en la conexión a 230V del primario, y lo enchufas sin ponerle carga a la salida. El polímetro medirá prácticamente 0mA, así que el transformador tiene una impedancia de entrada de ∞.
Ahora cargas la salida con una resistencia de 24Ω, que a 12V demandará una corriente de 0,5A, disipando una potencia de 6W... El polímetro en la entrada te medirá 26mA (6W/230V) lo que supone una impedancia de entrada de 8846Ω (230V/0.026A)
Cargas la entrada con una segunda resistencia de 24Ω en paralelo para obtener una carga de 12Ω, con lo que la corriente demandada será 1A y la potencia disipada serán 12W... El polímetro en la entrada te medirá 52mA, lo que supone una impedancia de entrada de 4423Ω.
Si conectas una tercera resistencia de 24Ω en paralelo, la carga se reduciría hasta 8Ω y la corriente subiría hasta 1.5A, que ya está por encima del máximo que soporta el trafo, así que la corriente del primario subiría hasta 78mA y el primario se quemaría.
Con esta prueba puedes comprobar que ese trafo de de 12V-1A se comporta como un conversor de potencia de 12W, o como un conversor de impedancia de 368.5Ω de entrada por cada ohmio de salida.
Se calcula el amplificador para una determinada carga de placa, que se va a conseguir cuando la carga de salida del trafo sea la correcta. Si cargas la salida con una impedancia menor, la corriente demandada va a ser mayor, y por lo tanto la carga de placa va a ser más baja. Vas a sacar más potencia, pero sufre la válvula (o válvulas) y, si llevas la potencia al extremo puede llegar a quemarse el transformador.
Si cargas la salida con una impedancia mayor, la corriente demandada va a ser menor, y vas a conseguir menos potencia; así que, aparentemente, no debería pasar nada perjudicial; pero... al aumentar (en el caso más habitual multiplicar por 2) la impedancia de carga de placa mientras que la impedancia interna de la válvula se mantiene inalterable, resulta evidente que, a igualdad de corriente, la caída de tensión en el primario del trafo se va a multiplicar por 2; y como la potencia es el producto de tensión por corriente, la potencia disipada por el trafo también se va a multiplicar por 2. El resultado es que la válvula no va a sufrir en ningún caso; pero el trafo va a trabajar sobrecargado, se va a calentar mucho, y puede llegar a quemarse sin acercarte siquiera a la potencia máxima del amplificador.

Ese apunte de Soldano me lo guardo como oro en paño. Gracias Luis.

Te cuento lo que yo sé al respecto, que es muy poco. NO soy especialista en válvulas (en lo otro estudié algo más en serio en su día). Lo que sé de válvulas es porque lo he aprendido por afición, no por formación reglada. Lo digo para que la gente que lea esto lo ponga todo en entredicho.

- Para empezar, permitidme aclarar un palabrejo que circula entre muchos profesionales de forma errónea. Hay 2 formas de transmitir el audio de un sitio a otro: adaptación de impedancias o adaptación de tensión. Lo que usamos para atacar a un altavoz es la técnica de la adaptación de tensión. La "adaptación de impedancias" es otro tipo de técnica usada en electrónica en la que la impedancia de salida es igual que la de entrada (para ser precisos, es el conjugado). Pero con el tiempo, el término "adaptación de impedancias" se ha popularizado y hoy en día se usa (incorrectamente) para decir que las impedancias son ADECUADAS. Es algo parecido a eso de que llamar trémolo al puente móvil, cuando en realidad el efecto que hace es el de vibrato. Digo esto porque cuando yo era estudiante de electrónica todo esto me hizo no comprender nada durante muchos meses y seguro que le sigue ocurriendo a más de uno.

- La "adaptación en tensión" consiste en tener una impedancia de salida baja y una impedancia de entrada alta. Generalmente, se considera que las impedancias son adecuadas cuando la impedancia del equipo que recibe la señal es al menos 10 veces la impedancia del equipo que la transmite. Es como se conectan casi todos los equipos analógicos (micrófonos de 200 ohmios de impedancia de salida a entradas de mesa con 10.000 ohmios de entrada; guitarras con salidas de 10.000 ohmios (y más y además variable con la frecuencia) atacando a amplis con impedancias de entrada de 1.000.000 Ohmios, etc.).

- En el caso concreto de la etapa de potencia que ataca un altavoz, como el altavoz sólo tiene 4, 8 ó 16 Ohmios, pues la impedancia de salida de la etapa de potencia tiene que ser muy baja (del orden de 0,1 ó incluso 0.01 Ohmios).

- ¿Qué pasa si las impedancias no guardan esa relación de 1:10? Pues generalmente nada grave. Simplemente se forma un divisor de tensión: parte de la tensión que se genera en el emisor (la etapa de potencia) se pierde en el propio emisor antes de salir, y sólo un porcentaje llega hasta el receptor. Dicho de otro modo: si un emisor de 8 ohmios atacase a un receptor de 8 ohmios, la mitad de la potencia generada se gastaría en calentar el emisor sin llegar al receptor. Cuando decimos (erróneamente) que adaptamos la impedancia de un altavoz, lo que hacemos es cumplir con el criterio de diseño que el fabricante puso.

- A partir de aquí, es aplicar la Ley de Ohm (Tensión=Resistencia*Intensidad) sabiendo que la tensión (voltaje) es la señal generada, la resistencia es la impedancia del altavoz y la intensidad es el resultado de la combinación de las dos anteriores (Intensidad = Tensión / Resistencia).

En un ampli de transistores, se genera una tensión (por ejemplo 8 voltios) que atacan a un altavoz (por ejemplo de 8 Ohmios). Como consecuencia, por el altavoz circula una corriente bastante considerable (en el ejemplo, 1 Amperio). Cuanta más corriente circule por el altavoz, más señal genera y más calor interno se crea. Si hacemos trabajar a un altavoz o a una etapa por encima de sus limitaciones acabarán quemándose. Lo que suele quemar los equipos es el exceso de corriente. Si en el ejemplo anterior, usamos un altavoz de 4 Ohmios, circularán 2 amperios. Si bien la etapa o el altavoz no los soportan, cascarán.

Lo dicho sobre fata de carga es válido también para las válvulas. Si la impedancia de carga es pequeña, morirán el altavoz o la etapa de salida (las válvulas) o el transformador (que está en medio): lo que casque primero (suponiendo que la etapa no muera, quedará tocada y con su vida útil mermada).

Ahora viene lo del exceso de impedancia de carga. ¿Qué pasa si ponemos una impedancia de 16 Ohmios en un equipo pensado para 8 Ohmios? En el caso de transistores poco: circulará menos corriente. Habrá más tensión, sí pero muy poca más. Puesto que la impedancia de salida de la etapa de transistores es de unas décimas o centésimas de Ohmios, prácticamente el 100% de la energía generada llega hasta el altavoz. Si ponemos uno de 8 ohmios, se perderán en la salida del orden del 2% de los voltios generados. Si ponemos uno de 16 Ohmios se pierden sólo el 1%. Por eso, la única diferencia para amplis de transistores es que circula menos corriente… y ya está (suena menos).
Pero en el ampli de válvulas, éstas tienen una impedancia que dista mucho de ser de décimas de Ohmio como nos gustaría. Es de varias decenas o incluso centenas de Ohmios (que alguien me corrija si ha leído hasta aquí, por favor). Como consecuencia, hay que poner el famoso transformador de salida, que convierte la tensión en corriente y viceversa entre el primario y secundario.
Si ponemos una carga excesiva llegará más tensión que la que se espera en el secundario y como consecuencia, la corriente en el primario del transformador será muy alta… llevándonos de nuevo a la muerte del transformador o de la válvula. Además, si no hay carga (equivalente a una carga infinita), durante el transitorio de encendido se puede generar un pulso que haga que se mueran la válvula o el transformador


¡Vaya ladrillo, por Dios! Me voy con unos colegas a ver si se me pasa...

Uff... He leído la explicación de Mike Soldano en el hilo ese que has linkado, y la verdad es que me parece que está un poco "cogida con pinzas". Supongo que será una explicación simplificada, hecha para alarmar contra la creencia de que cargar con una impedancia más alta no perjudica, pero muy precisa no es. Es cierto que se pueden llegar a formar arcos, pero no por el hecho de que suba la tensión, sino por el daño que puede causar el sobrecalentamiento a la rigidez dieléctrica del esmalte del hilo.

Pues muchas gracias a los dos, lo he comprendido perfectamente, recordaba la ley de ohm.

Mas o menos en palabras muy sencillas que si yo me compro un kit por ejemplo de un Champ, por simplificar, viene todo preparado, este trafo con estas válvulas y estos condensadores, etc.

Basta cambiar algo en la etapa, por ejemplo modificar el bias fijo para que la impedancia de salida varíe, y si no adapto el altavoz a la nueva circunstancia igual el trafo esta soportando mas corriente de la adecuada y se achicharra.

Osea, que ese trafo, por ejemplo de 8 ohmios, sigue siendo con una salida de 8 ohmios mientras yo respete el circuito original, pero si cambia algo en la etapa, cambio los valores (por la ley de Ohm).

Carlos S escribió:

Es algo parecido a eso de que llamar trémolo al puente móvil, cuando en realidad el efecto que hace es el de vibrato.

Eso fué culpa de Leo Fender, lo bautizó así cuando lo patento, "synchronized tremolo" cuando el vibrato es el cambio de volumen y no de nota.

Curiosamente, a los amplis con "tremolo" los suele llamar "Fender Vibrochamp" excepto al " Fender Tremolux".

Por cierto, el mejor youtuve explicando en castellano como ajustar un vibrato Fender es de un tal Carlos S

Luisito, eres mi fan nº1. Me vas a sacar los colores

luisito escribió:

Osea, que ese trafo, por ejemplo de 8 ohmios, sigue siendo con una salida de 8 ohmios mientras yo respete el circuito original,

Permíteme una puntialización, por dejarlo claro. Mas bien sería que ese trafo, DISEÑADO para estar cargado con 8 Ohmios, aportará el equilibrio adecuado de Tensión/Intensidad cuando está cargado con 8 Ohmios". Si cambias la carga, cambias el equilibrio Tensión/Intensidad para el cual está diseñado, tanto el ampli como la válvula.

Lo digo, porque el trafo no tiene una impedancia "per se". Refleja en el primario la impedancia con la que está cargado el secundario multiplicada por el cuadrado de la relación de espiras.

Lo primero dar las graciaa y alabar las intervenciones de los compañeros adespista2 y Carlos S, son increiblemente detalladas, ilustrativas y sientan bases necesarias para que los que no tenemos esa precisa trayectoria y experiencia en veamos un poco mas de luz.

Y aun asi me lo imprimire para darle mucho mas al coco

en un tema tan expecializado y concreto como este del transformer Ouput Less, yo almenos no pretendo inventar nada nuevo, solo entender y absorver los conocimientos necesarios para poder llevar a buen fin el citado Amplificador.

No deseo aplicar el método de prueba y error si podemos predecir el diseño del amplificador previamente.

Y por las sabias indicaciones vuestras me inclinaría a un diseño de uno de estos dos métodos:

1- valvulas de salida o optencia en paralelo,
para lo cual o lo hago siguiendo un esquema concreto o tendria que adaptarlo al amplificador que ya tengo pensado aunque aun no se como la verdad.

2- no desecho la opcion de resistencias de carga despues de lo comenta el compañero Despista2. Quizas eso si buscando la valvula adecuada para mimimizar el efecto de perdida de potencia y la minima disipación en calor, aunque perdamos potencia, el ampli va a ser para casa asi me ahorro atenuador je :-)
Tengo unas resistencias bobinadas de varios valores, y vitrificadas que disipan 25w cada una , de 1000ohms a 4500ohms quizas ayuden.

El amplificador con el que pensaba empezar es el que comente de baja tension a valvulas y a tan solo 12v de la foto que adjunto,

El otro es un ampli muy curioso con previo y etspa en una sola valvula que ya conozco y tengo funcionando,
Quizas ideal para añadir tandem en paralelo con lo que se tenga a mano.

Hay quien mezcla valvulas en el tandem en paralelo, yo con que alguna sea adecuada y funcione me conformo, aunque sean todas las del tandem en paralelo iguales.
Saludos

#20 Esta claro, por la ley de ohm, en cuanto varies un dato aun dejando otro fijo, te cambia el tercero.

#22
Bueno, la verdad es que la ley de Ohm no tiene mucho que ver con el funcionamiento de un transformador; y lo poco que tiene que ver, está relacionado con las pérdidas en los devanados y no con el funcionamiento ideal... Pero al menos se puede utilizar como símil para entender más o menos qué pasa sin tener que profundizar en las leyes de Faraday y Lenz. Curiosamente, cuando se trata de un trafo de alimentación, el símil es bastante acertado (siempre y cuando te conformes con la potencia aparente); pero cuando hablamos de trafos de salida, en los que la señal de audio no es de frecuencia fija, sino que ocupa un ancho de banda bastante amplio, y además atraviesa el primario modulando a la alimentación en continua, ocurren cosas raras que el bueno de Ohm no explica ni de lejos. Por ejemplo, si buscas algún esquema de amplificador con salida en clase A que traiga señaladas las tensiones en reposo, verás que las tensiones de placa de las válvulas de previo (o la de cátodo si la etapa es seguidor de cátodo) están muy cercanas a la mitad de la tensión de alimentación (como es de esperar), y sin embargo, la tensión de placa de las válvulas de potencia está muuuuy cercana a la tensión de alimentación... Esto es porque la impedancia del trafo está formada por la suma vectorial de una componente real (la resistencia eléctrica del hilo) y dos componentes imaginarias (la reactancia inductiva en serie, que es la que más influye en el total; y la reactancia capacitiva en paralelo, provocada por la capacidad entre espiras). Cuando no hay señal de audio, la frecuencia de la corriente que circula por el primario del trafo es 0Hz, así que la reactancia inductiva es cero y la capacitiva es infinita, con lo que la impedancia del primario es sólo la resistencia eléctrica del hilo, del orden de decenas o cientos de ohmios; y es sólo cuando el amplificador está funcionando al 100% de potencia, y con el espectro de frecuencias para el que se ha diseñado, cuando la impedancia que presenta el trafo es la que se indica en sus especificaciones.

Muchas gracias por las superexplicaciones, muy instructivas.

Me sigue perdiendo con lo de "sencillo" que decia el compañero en el primer post, el ampli va a ser mucho más complicado (y caro) que con trafo , con muchas más válvulas, conexiones, alimentaciones......más opciones de error y de fallo a futuro. Y curro claro., pero seguiré el hilo con ganas!

Un saludo.