Transformador de salida para equipo de audio.

Los transformadores de salida son muy diferentes cuando están en un equipo de audio o en un amplificador de guitarra eléctrica o, inclusive, de voces.

Para una guitarra eléctrica basta una frecuencia de corte inferior de 50 Hz o un poco más alta, mientras que en un equipo de audio que pretende cierta calidad es de 5 a 10 veces más baja. Casi no hay habitación que reproduzca una nota tan baja, pero la respuesta extendida garantiza mejor reproducción de frecuencias en la banda de trabajo.

Este transformador lo copié de un libro que tenía un colega hace unos treinta años. Desconozco quién es su proyectista y los criterios que usó. Tomé nota de los datos de construcción y no copié el circuito; un clásico amplificador simétrico de 14 W RMS con dos 6V6G en clase AB1.

Llama la atención la medida descomunal, para la potencia que entrega. Usa laminación E-I número 600 en hierro-silicio común. Las medidas del núcleo armado son: 150 mm, 125 mm y 50 mm el apilado. La sección de la rama central tiene 50 mm x 50 mm y no usa entrehierro. Supongo que no hace falta con semejante núcleo; el diseñador debe haber calculado que es prácticamente imposible saturarlo con 335 V RMS de señal de audio (Hay un criterio muy común que sugiere que en un transformador push-pull no es necesario el entrehierro, pues existen dos corrientes iguales y opuestas que dan una magnetización nula en el núcleo. Esto es cierto solamente en clase A. Además, si una válvula del par de salida deja de funcionar, usted desconecta el equipo y no escucha música. Esto no es posible si el amplificador está siendo usado en un escenario; la función debe continuar. En este caso extremo el transformador debería salir airoso con la corriente de magnetización de una sola válvula). Si consigue grano orientado en esa medida, tiene un 20% más de margen de seguridad y mejor respuesta. Como es para audio, debe haber contemplado que no se va a utilizar con una sola válvula y, por lo tanto, si el equipo está bien balanceado, hay una pequeña corriente de magnetización en el núcleo debido al funcionamiento en clase AB1, que no existiría en clase A pura. Esto sucede con señal de audio; en reposo las corrientes están igualadas. Pero el tamaño del circuito magnético da para soportarla sin problemas. (En clase A ambas válvulas conducen, mientras que en clase B pura una conduce y la otra está al corte; cada válvula maneja una mitad diferente del ciclo. En clase AB se tiene una situación intermedia entre ambos extremos)

Otra cosa notable es que el núcleo sea del tipo acorazado y no de columnas. Para las clases AB y B el núcleo de columnas, con dos carretes, da mucho mejor resultado en cuanto a baja inductancia de dispersión. Vemos una ilustración de un modelo básico recomendado por el ingeniero Di Marco en 1953:



En este esquema, muy simple, apenas se toman medidas para que las cantidades de alambre en ambas mitades sean iguales y para bajar la inductancia de dispersión. El equilibrio capacitivo es bueno si el punto medio del secundario se conecta a masa. En la mayoría de los casos obligará a recalcular los valores del resistor y el capacitor en el lazo de realimentación, pues tenemos la mitad de la tensión de salida.

Es necesario aclarar MUY ENFÁTICAMENTE que esta solución no debe ser tomada como algo general. El bobinado bifilar es posible en este caso porque hay muy bajas tensiones de audio y de limentación. Esto no trae problemas de aislaciones, ni de precauciones contra arcos voltaicos. Simplemente dos alambres bobinados a espiras juntas, muy bien ordenados, cada capa separada por papel y alambre sobre alambre (con cuatro puntos de tangencia solamente), dejando espacios huecos para disminuir las capacidades parásitas distribuidas. Hasta creo que hay suficiente espacio como para que una persona sin experiencia bobine a mano, aunque siempre habrá mejores resultados con el bobinado a máquina y con tensores.

Con 8 ohms en la salida, la impedancia ronda los 8.000 ohms placa a placa (3800 espiras/ 120 espiras = 31,667; 31,667². 8 ohms = 8.022,39 ohms). Con 16 ohms se reduce a 7130 ohms. Ignoro si esto fue hecho a propósito para obtener un poco más de potencia sobre la carga de 16 ohms o porque no pudo hacer otra cosa con este sistema de bobinado.

Lo que sigue son los datos de funcionamiento para 6V6 y 6BQ5 en clase AB1, el esquema de bobinados, dos tablas de conexiones y la forma de conectar el secundario para las diferentes impedancias. Es posible recalcular el secundario para impedancias placa a placa menores, siempre considerando 8 secciones con igual número de espiras. Deje las 3.800 espiras del primario como están y varíe las del secundario.

Para equipos de guitarra es antieconómico y muy pesado para transportar. En audio hogareño, está en cada uno decidir si vale la pena un transformador tan elaborado para un par de 6V6 y 14 W RMS. Nunca lo construí ni tengo medidas de sus bondades. Seguramente es mucho mejor que un simple transformador bobinado linealmente sin ningún tipo de particiones. Probablemente saque lo mejor de las 6V6, aunque eso depende de si el criterio usado es el correcto para el caso. Las inductancias no pueden ser medidas con un tester o con un puente de baja corriente. La inductancia depende de la corriente que circula por el inductor; debemos medir en las condiciones de funcionamiento, con las corrientes adecuadas. Para esto hay que proveer las tensiones capaces de producir esas corrientes. Un generador de alrededor de 800 ciclos (795,775 ciclos producen 2πf = 5.000), un amplificador y un reóstato en serie con la bobina serán suficientes. Se busca la igualdad de caídas de tensión en la bobina y el reóstato y el valor resistivo del reóstato será igual a la impedancia del transformador a 800 ciclos. Cometiendo el error de suponer que la impedancia es la reactancia, un simple cálculo nos pondrá mucho más cerca del valor real en henrios que un puente o un tester con medición de inductancias, pero con una batería de 9 V (los puentes suelen medir con un voltio y son más adecuados para recepción de radiofrecuencias o en aplicaciones de bajas potencias). La inductancia de magnetización es la que se mide con el secundario abierto y la de dispersión con el secundario en cortocircuito. Siempre hay que descontar la resistencia de los bobinados antes de hacer el cálculo.













Nota agregada el 17 de abril.

Es posible utilizar este transformador para salida push-pull con dos 300B en clase A1.
El primario queda como está (si hay suficiente espacio puede ensayarse con alambre de 0,35 mm) y el secundario se construye con 8 secciones de 85 espiras cada una, manteniendo el diámetro del alambre.

Un par de 300B en push-pull clase A1 se polariza de la siguiente manera:

Tensión de filamentos: 5 V
Corriente de filamentos (dos válvulas): 2,4 A
Tensión de placas: 350 V
Tensión de grilla de control: - 67,5 V.
Tensión de señal para máxima potencia: 135 V pico a pico.
Corriente de placas: 170 - 200 mA (sin señal y con máxima señal, respectivamente)
Carga placa a placa: 4.000 ohms.
Potencia RMS: 20 W. (Impedancias de fuentes nulas y regulaciones perfectas. Esperable: 15W)
Distorsión armónica total: 2% (depende de las condiciones del circuito; probablemente esté entre el 2% y el 4%)