valve amplifiers and high efficiency speakers
 
search

Een common-mode smoorspoel van Automatic Europe

Gloeistroomcircuit...
Voor direct verhitte buizen is het noodzakelijk de kathode te verhitten met een zo stil mogelijke gloeispanning daar anders eventuele restrimpels als brom meeversterkt zullen worden. Een simpele en effectieve manier om dit te realiseren is mbv. accu's. Echter bij hogere stromen is dit niet praktisch omdat de accu's snel leeg raken. Vanwege deze hogere stromen valt ook de C-R-C schakeling af door een te grote spanningsval over de weerstanden. Dmv. spanningsregelaars en/of stroombronnen is snel en eenvoudig een voldoende stille spanning te realiseren maar dit vraagt (veelal) een hogere aanvangsspanning dan uiteindelijk benodigd. Ook zijn de meningen over de "audio kwaliteiten" hiervan punt van discussie. Uitzonderingen zijn de kant-en-klare modules zoals bijv. de Tentlabs heater en de VCCS van MachMat. Beide zijn praktisch en hebben geen nadelige invloed op de klank.
Maar wat is nu de "best klinkende" oplossing?

Smoorspoel..
Volgens velen is het passief gloeien van de buizen de best klinkende oplossing. Een goede oplossing bestaat uit een simpele brugcel met schottky diodes, één enkele condensator en een ontbrompotmeter op de kathode: door Sakuma veelvuldig toegepast. Het opnemen van een C-L-C filtering geeft de beste resultaten: een effectieve rimpelonderdrukking door de inductieve werking van de smoorspoel met als bonus een lage dc-weerstand. Wanneer zowel in de aanvoer (+) als in de retour (-) een smoorspoel wordt opgenomen is de rimpelonderdrukking nog groter en is veelal een enkele C-L-C sectie voldoende stil om de ontbrompotmeter weg te kunnen laten (in eindversterkers). Hier gaan we mee verder...

Common mode smoorspoel

Common mode rejection.
Hiermee wordt bedoeld dat de (ver)storing die wordt opgepikt elkaar kan opheffen omdat deze zowel in de aanvoer en retour aanwezig zijn maar dan in tegenfase. Omdat in het gloeistroom circuit diodes en condensatoren aanwezig zijn is er onvermijdelijk sprake van spikes (diodes) en ruis (elco's) op de spanning. Als de beide smoorspoelen (in aanvoer en retour) nu gewikkeld zouden worden op één enkele kern en in tegenfase worden aangesloten dan is er sprake van common mode rejection waarbij effectief spikes en ruis zullen worden onderdrukt. De smoorspoelen moeten hiertoe bij voorkeur worden gewikkeld op een dubbele kamer op hetzelfde "been" van dezelfde kern (bifilair wikkelen is ook mogelijk). Wanneer deze smoorspoel op een correcte manier wordt opgenomen in het circuit dan zal de inductie als in serie worden gezien en zal als neveneffect spikes en ruis worden "uitgefilterd" omdat deze in tegenfase staan en elkaar dus in de smoorspoel opheffen. Indien de aansluiting niet correct is zal de smoorspoel niet of nauwelijks effect hebben, zowel qua rimpelonderukking als common mode rejection. Om zo effectief mogelijk gebruik te maken van deze common mode smoorspoel moet deze bij voorkeur als afsluiter van het circuit ingzet worden: er staan dan geen componenten meer in directe verbinding met de kathode van de buis. Zie onderstaand overzicht waarbij het laatste schema de voorkeur heeft:

Schematiche weergave aansluiting common mode choke

Een paar foto's:

Common mode smoorspoel De EI-kern heeft een spoelkoker met dubbele kamer. Elke kamer huist een smoorspoel met een inductie van 15mH.
Common mode smoorspoel De invoer- en uitvoerdraden zijn belangrijk bij het juist opnemen van de smoorspoel in het circuit.
Common mode smoorspoel in bedrijf Het gloeistroom circuit van de driver in de eindversterker met links de common mode smoorspoel.
Common mode smoorspoel in bedrijf De common mode smoorspoel als afsluiting van het circuit met de uitgaande bedrading direct aan de buishouder gesoldeerd.

Hoorbaar?
Ja, deze toegepaste common mode smoorspoel geeft tov. een toepassing met "gewone" smoorspoelen een hoorbaar "schoner" geluid: Alles lijkt vanuit een nog zwartere achtergrond te worden gepresenteerd waardoor detaillering beter tot zijn recht komt.
Klinkt het beter dan bijv. de Tentlabs heater of VCCS van MachMat? Ja... veel beter? Nee, dat niet... de veschillen zijn echt marginaal: Het lijkt of de muziek wat vanzelfsprekender gepresenteerd wordt met iets meer dynamiek... Overigens hebben de modules het grote voordeel dat ze klein- en dus makkelijk te plaatsen zijn. De smoorspoelen zijn groter en genereren een (klein) strooiveld waardoor ze wat kritischer zijn wat plaatsing betreft... AE vraagt voor een CM smoorspoel rond de 15 Euro per stuk...

 

Wat nog meer?
Tja, deze positieve resultaten prikkelen de fantasie: Wat nu als een common mode smoorspoel ingezet kan worden in de voeding van de (eind)versterker? Contact met AE-Europe leert dat zij bereid zijn binnenkort een prototype common mode smoorspoel te (ont)wikkelen om in te kunnen zetten in de eindversterker. Deze zal worden gewikkeld op een EI pakket van plm 7 cm hoog met een inductie van 2 x 5He bij 120mA.
Om in de hoogspanning van common mode rejection gebruik te kunnen maken dient de smoorspoel conform onderstaand schema in de voeding te worden opgenomen:

Schematische weergave van een CM smoorspoel in de voeding.

Hierbij is het belangrijk dat pas na de smoorspoel geaard wordt omdat anders de common mode rejection ongedaan wordt: Immers verschilt de aanvoer (+) van de afvoer (-) wanneer de aarding vóór de smoorspoel (op de 1e condensator) aangesloten wordt. Deze (eventuele) eerste condensator lijkt hierdoor te "zweven". Binnenkort meer hierover...

02-01-2007

Commonmode smoorspoel in de voeding van de hoogspanning.
Op verzoek heeft AE een smoorspoel gewikkeld met een dubbele spoelkoker op een enkele EI-kern waarop een tweetal wikkelingen zijn gelegd met elk een inductie van plm. 1.5 Henry. Wanneer deze wikkelingen correct in het circuit worden opgenomen (een helft in de positieve- en de andere helft in de negatieve "leiding") zal deze zich als een volwaardige smoorspoel gedragen waarbij de effectieve waarde 6 Henry zal bedragen¹. Wanneer de smoorspoel niet correct wordt opgenomen in het schema zal deze geen inductieve werking hebben maar slechts een kleine capaciteit vertegenwoordigen (de capacitieve koppeling van de wikkelingen). Bij een hoogspanning van 350V bij 90mA is de 6 Henry voldoende om een voeding een "choke-input" karakter te geven. Op deze manier is deze common-mode choke ingezet waarbij deze de 6-kamer smoorspoel van AE (plm. 7 Henry) vervangt.

Common mode choke

Luisteren...
Net als bij toepassen van deze commonmode smoorspoel in de goeispanning is een iets meer dan marginale toename van "rust" waarneembaar in het geluidsbeeld waardoor detaillering toeneemt. Helaas heb ik niet de meetapparatuur om eea. middels metingen te staven...:-(

Feit is dat deze manier van afvlakken voor beide voedingen te prefereren is boven de "standaard" methode met slechts één smoorspoel in de plus danwel min... 

Legenda
Common mode smoorspoel Automatic Europe

¹ Correcte manier van aansluiten: De wikkeldraad welke het dichtst bij de kern ligt is "in" gezien vanaf de gelijkrichter. De uitgaande draad (het verst vanaf de kern) gaat naar de 1e (of 2e) condensator. Dit geldt zowel voor de "plus" als voor de "min".

_______________