Rompiendo el Mito, aclarando la Realidad

mahony
#1 por mahony el 08/09/2018
Bueno después de hacer un preámbulo con el post anterior expongo aquí mis criterios sobre la conexión o no de la carga a un amplificador valvular. alla va.

Analicemos el trasformador solamente y veamos su relación de voltajes y de impedancias, Volvamos a recordar la formula
Vp²/Vs²xZs= Zp o Vp=( Zp/Zs)½ * Vs.

En esta fórmula se aprecia dos cosas: Si Zs=∞ Zp=∞
Y si Zs= 0 Z1=0 (que en realidad seria la Resistencia a corriente directa (CD en adelante) y serian solo unas decenas de ohmios.
O sea, en otras palabras la corriente solo se vería limitada por la resistencia del devanado primario, por eso algunos constructores se atreven a poner en corto la salida a través del Jack cuando no hay parlante conectado.

Conectemos el ampli sin señal, los volúmenes en cero. En estas condiciones solo circulara la corriente de bias por el primario del transformador unas decenas de miliamperes, con una gran componente de CD que hace saturar en algo al núcleo del trafo de salida aumentando su reluctancia (resistencia al flujo magnético), Si medimos con un multímetro en V2 no hay nada ni AC ni CD por tanto tampoco habría corriente.
Hasta ahí de acuerdo, en V1 solo esta aplicado el B+ de la fuente, tanto en un ánodo como en el otro (hablamos Topologia Push Pull) En este caso en teoría no debe pasar absolutamente nada, y en la práctica tampoco como me ha ocurrido infinidad de veces tratando de ajustar el bias que se me ha olvidado conectar el parlante.

Ahora bien un amplificador valvular cuya salida es a Pentodo (el triodo sería otro tratamiento), puede dañarse si la carga se abre durante el uso. Vamos a ver que pasa.

Démosle seña al amplificador y conectemos el altavoz, ahora si la carga se elimina repentinamente, la corriente del secundario no tiene dónde ir sin embargo quiere seguir circulando (ley de Lenz), haciendo que la tensión del primario aumente a un valor extremadamente alto (es posible que haya varios KV), lo que provocará un arco en alguna parte.
La situación se empeora varias veces si el amplificador está funcionando en el nivel de clipping total (casi switchando la señal como se dice, bien saturadito (gran ganancia) donde la forma de onda tenga un clipping tal grande que esta cambie de ser sinusoidal recortada a cuadrada total, en este caso los tubos de salida están funcionando casi como interruptores y el Tranfo de salida funciona como una bobina de encendido, levantando un voltaje muy alto en el primario que rompería cualquier aislamiento en caso de no tener carga el secundario.

El lugar más probable para que comience el arco es dentro del propio tranfo ya que es el lugar de menor aislamiento, ya sea entre espiras, entre capas etc. Esto lo freirá rápidamente. La mayoría de los tubos de salida de audio comunes tienen la placa o ánodo en el pin 3 y el Filamento en el pin 2 y 7. Y entonces también suele ocurrir una ruptura del dieléctrico de la bakelita o base fenólica entre el pin 3 y el pin 2, como se aprecia en la foto expuesta, Ahora bien, Si el devanado que alimenta a los filamentos no está conectado a tierra es posible que queme también al tranfo de potencia.

Se sabe que los amplificadores de guitarra de muy alta potencia (el Ampeg SVT por ejemplo) estallan en llamas si el altavoz se abre durante el uso.
Es conocido lo que sucedió a un ampli de gran potencia valvular (lo he leído) que el Tranfo de audio se quemó, el de potencia igual y dos de los 6 6550 y otras piezas se quemaron, el ampli en cuestión era de 300 watts usándose con un gabinete con varias bocinas de 100w y conectadas en paralelo.

No hay forma de protegerse contra esto con un fusible, sería peor. El método de protección habitual es colocar una resistencia de 100 ohm 10 vatios o de mas potencia y ohmios a través de los terminales de los altavoces.
Por supuesto que esto robará un alguno que otro watts de potencia de salida, y tampoco es una garantía 100% segura. Los supresores de chispas, como los que se usan en los equipos telefónicos y los diodos zener grandes, son otra de las posibilidades de proteger el Tranfo de salida, y en definitiva al Ampli.

Disculpen el ladrillo pero lo crei necesario.
saludos
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mahony
#2 por mahony el 08/09/2018
Resumiendo:
1) Ampli encendido, sin altavoz controles de volúmenes en cero, no sucede nada. Solo hay corriente bias en el primario con alguna componente de CD
En el secundario no hay voltaje ni tampoco corriente;
2) Ampli encendido se inyecta señal sinusoidal, sin altavoz, controles de volúmenes fuera de cero, sin altavoz, comienza a circular Corriente por el primario creando un flujo ɸ1 en el núcleo producto de esta corriente no suceda nada, hay voltaje en el secundario, no hay corriente en el mismo por tanto no hay flujo ɸ2 por esta corriente ya que este devanado está abierto. No sucede nada en teoría
3) Ampli encendido, Señal Inyectada, con altavoz conectado, controles de volúmenes fuera de cero, Comienza a circular Isec por tanto se establece Flujo producto de esta corriente ɸ2 además del flujo ɸ1 producto de la Ip

4) En condiciones anterior, se desconecta el altavoz, No hay corriente en Is, el Flujo ɸ2 tratara de mantenerse (Ley de Lenz) el cual induce una voltaje adicional en V1 superando los valores de B+, se poncha dieléctrico del tranfo de salida
5) SE aumente la ganancia del pre, ampli esta en saturación gran distorsión, la forma de onda sinusoidal se vuelve cuadrada, tubos trabajan en modalidad de conmutador, se desconecta el altavoz, No hay corriente en Is la cual era bastante alta, el Flujo ɸ2, ahora mayor, tratara de mantenerse (Ley de Lenz) el cual induce una voltaje muy grande en V1 superando los valores de B+ en varias veces , se poncha dieléctrico del tranfo de salida, se poncha dieléctrico de base de las válvulas (cercano al Pin 3) gran voltaje puede inducirse al devanado de filamento, el tranfo de potencia puede caer también en desgracia y poncharse,
6) A potencias grandes los últimos pasos pueden ser multiplicados que el ampli puede coger fuego
Conclusiones y recomendaciones:
Para los usuarios de estos amplis (no técnicos) deben siempre asegurarse que el parlante esté conectado al ampli.
A Los técnicos que manipulen y polaricen los amplis tener las medidas de seguridad para que no sucedan los pasos del 5 al 7 descritos en resumen
No poner fuse en serie con el Altavoz
Tratar de Proteger el Tranfo de salida con los métodos arriba mencionados, el más usual una R de potencia en paralelo con la salida del ampli.
Mitos Y Realidades
Es un mito que ocurra sobre tensión siempre que no conectemos el altavoz al ampli.
Es una realidad que si desconectamos (o se abre) el parlante con este funcionando si exista las sobretensiones
Es una realidad que coja fuego si el ampli es de gran potencia y se abra o desconectemos el parlante
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edua33
#3 por edua33 el 08/09/2018
Creo que la fórmula Vp²/Vs²xZs= Zp o Vp=( Zp/Zs)½ * Vs es incorrecta...debería ser Vp²/Vs²xZs= Zp o Vp=( Zp/Zs) * Vs e incluso mejor Vp²/VsxZs= Zp o Vp=( Zp/Zs) * Vs....en mi humilde opinión
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mahony
#4 por mahony el 08/09/2018
Vp/Vs= Np/Ns = Is/Ip = ( Zp/Zs)½ o sea raiz cuadrada del cociente de las Z, despeja y revisa, las ultimas tuyas están mal. en mi humilde opinión
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