Про просочення вихідних трансформаторів
З точки зору логіки будь-яка просочення, навіть легка, повинна здавалося б приводити до збільшення ємності обмоток, і, отже, до погіршення частотою характеристики вихідного трансформатора на високих частотах. Однак наявність протилежних думок все ж підштовхнуло мене до спроби вивчити це питання більш уважно і спробувати це зробити практично.
Які просочувальні матеріали можна використовувати для цієї мети. Найчастіше згадується парафін або віск, також зустрічаються поради просочувати смолою, шелаком, воском, каніфоллю. Для того, щоб визначитися з вибором, потрібно подумати - а які параметри пропиточного матеріалу є найбільш цінними. Напевно найбільш важливими характеристиками є механічна міцність - витки в постійному магнітному і змінному електричному полі випробовують дуже високі механічні навантаження, а також термостійкість - нехай трансформатори вихідні не нагріваються так сильно як мережеві, але тим не менше в спекотний літній день вони можуть цілком нагрітися від самого шасі до 50 - 70 градусів. З цієї причини парафін, церезин і смола з каніфоллю відпадають - ці матеріали вже при нормальній температурі вже досить м'які, а вже при нагріванні вони зовсім можуть розплавитися.
Що залишається. На мій погляд, залишаються тільки спеціальні для просочення трансформаторів призначені лаки, які мають високу механічну міцність і термостійкість. Крім того, висока механічна міцність дає можливість звести до мінімуму кількість необхідного для просочення матеріалу, що дуже цінно з точки зору уникнення збільшення паразитної ємності обмоток. Загалом, за порадою більш досвідчених товаришів з форуму дійаудіо (за що їм величезне спасибі.), Я зупинився на лаку МЛ-92. Це лак на основі меламіно-алкидной смоли, яка вимагає сушки при підвищеній температурі, що само по собі хоча і вносить деяку складність в процес просочення, проте дуже корисно з точки зору видалення залишкової вологи з матеріалів обмоток трансформатора. А це дуже добре, тому що вода - це речовина з високим значенням діелектричної проникності - 81, тобто волога потрапила між обкладинками в 81 разів збільшує ємність отриманого конденсатора, заодно сильно знижуючи його міцність на пробій. Загалом, від води в трансформаторі, також як і взагалі в електроніці - одні проблеми і від неї потрібно позбавлятися усіма доступними способами.
Для того, щоб знизити по можливості кількість залишкового лаку в обмотках, тобто не просочувати їх на всі 100%, вихідний лак потрібно розбавити. Для початку я вибрав розведення 1 до 3.
Ось характеристики лаку МЛ-92
За своїми характеристиками лак МЛ-92 є матеріалом, який витримує високі електричні напруги, струм, поверхневі розряди, електричну дугу. Цей лак належить до класу нагрівостійкості В, що відповідає температурі 130 ° С.
Структура лаку являє собою однорідна речовина, в якому відсутні механічні включення. Вироби, які покриваються таким лаком, можна експлуатувати на територіях з помірним і тропічним кліматом. Використовується лак в приміщеннях або під навісом. Також МЛ-92 можна використовувати в приміщеннях або обсягах, в яких коливання вологості і температури повітря несуттєво відрізняються від коливань на вулиці, а також в яких є досить вільний доступ до відкритого повітрю. Застосовувати лак можна в температурних умовах від -60 до + 120 ° С.
Для того, щоб працювати з лаком, його потрібно розбавити, для чого використовується толуол, ксилол або суміш якогось з цих розчинників з уайт-спиртом. Наносити лак можна зануренням або наливом. На алюмінієві сплави допускається нанесення лаку без попереднього нанесення грунтовки.
Зовнішній вигляд МЛ-92
Поверхня, на яку на яку правильно нанесений лак, після висихання стає гладкою, однорідною. Колір - коричневий різної насиченості.
Наносити лак можна двома способами: наливом і зануренням. Кількість шарів залежить від специфіки робіт. Шари повинні бути рівномірними, без патьоків.
Витрата МЛ-92
Витрата лаку на 1 шар складає від 40 до 50 гм / 2. Кожен шар покриття лаком МЛ-92 становить в середньому 20-30 мкм.
Кожен нанесений шар лаку потрібно правильно просушити. Для початку оброблену поверхню необхідно витримати 15-20 хвилин при температурі 18-22 ° С. Після цього можна починати гарячу сушку. Її здійснюють при високих температурах (105-110 ° С) протягом однієї години.
Якщо лак наноситься товстим шаром, то його потрібно сушити при температурі близько 120 ° С не менше 16 годин.
Технічні характеристики МЛ-92
Умовна в'язкість МЛ-92 (віскозиметр типу ВЗ-246, діаметр сопла 4 мм) в умовах температури 20 градусів, плюс-мінус півградуса
В якості розчинника я вибрав, як цього вимагає специфікація, уайт спірит і ксилол. Взявши 0.5 літра лаку, 0.5 літра уайт-спіриту та 1 л ксилолу, у мене вийшло 2 літри суміші, якої достатньо, щоб просочити мій задоволеною великий вихідний трансформатор з заліза EI-137, перетином 12.4 квадратних сантиметрів.
Як ванни взяв 5-л пляшку від питної води і відрізав їй верх. До речі, не викидайте відрізану верхню частину - тим більше, якщо у неї горлечко Уже, ніж у пляшки для зберігання готової суміші (праворуч) - з цієї верхньої частини виходить відмінна воронка для переливок.
Тепер як все було. Спочатку трансформатор заливаємо приготовленою сумішшю лаку 1 до 3, причому так, щоб лак повністю покривав весь трансформатор і ставимо на 10 хвилин в ексикатор під вакуум. Для створення вакууму використовувався звичайний роторний насос, який повинен давати розрідження не гірше 1/10 атмосферного тиску.
Потім знімаємо вакуум, зливаємо лак назад в ємність, а трансформатор ставимо знову в ексикатор, бажано підставивши щось типу тарілки (щоб стікає лак не забруднив ексикатор) і включаємо вакуум на 10 - 15 хвилин для попереднього сушіння - і за цей час з трансформатора стікають залишки лаку. Бажано, щоб трансформатор лежав так, щоб шари намотування були вертикальні - тоді лак стікає повніше.
Після попередньої сушки потрібно трансформатор нагріти до 100 - 120 градусів під вакуумом. Зазначена температура потрібна для висихання лаку МЛ-92, а вакуум - для прискорення сушіння, тому що для видалення залишків розчинника (ксилолу та ауйт-спіриту) інакше потрібна набагато більш висока, ніж 100 градусів температура - ксилол при нормальному тиску кипить при 150 градусах, а уайт-спірит википає в інтервалі температур 150 - 200 градусів.
Для нагріву трансформатора я використовував його первинну обмотку як нагрівальний елемент. І звичайно тут потрібен постійний струм. Зручніше якщо є ЛАТР, від нього - на діодний випрямляч, і від нього - вже на первинку трансформатора. Щоб провести дроти всередину ексикатора, я взяв дві смужки мідної фольги товщиною 0.05 мм. Щоб ексикатор не втратила герметичність, зазор між кришкою і корпусом потрібно рясно змастити вакуумної замазкою, що складається з Сплавлення 1 до 1 суміші вазеліну і каучуку. Краще сушку вести в два етапи - спочатку подати приблизно 50% від потрібної напруги, а через 10 - 15 хвилин, коли трансформатор прогріється, подавати робоча напруга ще приблизно години півтори - два - при цьому потрібно постійно стежити за температурою обмотки поступово знижуючи напругу.
Як розрахувати необхідну для нагріву обмотки напруга. Для цього спочатку потрібно заміряти омічний опір котушки при кімнатній температурі. Знаючи коефіцієнт залежності опору міді від температури 0.004 Ом на 1 градус, можемо розрахувати, що від нагрівання обмотки на 100 градусів, її початковий опір R зміниться на R * (0.004 * 100) = 0.4 * R Ом. Зручніше за все, якщо у вас є амперметр на 1 ампер (або мілівольтметр з шунтом, як у мене на фото) і звичайний тестер для виміру напруги - тоді в процесі нагрівання за їх показниками ви зможете обчислити опір первинки трансформатора і порівняти з тим значенням R яке ми вже вирахували заздалегідь.
Загалом, приблизно через дві години прогріву під вакуумом випаровування розчинників закінчується - ексикатор покривається зсередини патьоками конденсату розчинників і на дні утворюється калюжа. Потрібно стежити за тим, щоб конденсат, який утворюється також і у вакуумній трубці не потрапив в вакуумний насос. Відключаємо електричний нагрів, скидаємо вакуум, відкриваємо кришку і витягуємо трансформатор. Обережно, він гарячий. Після цього, бажано швидше, щоб трансформатор не встиг сильно охолонути, очищаємо паперовими серветками ексикатор (паперовими рушниками або туалетним папером) від залишків розчинника, просто протираючи його внутрішню поверхню, включаючи поверхню кришки, бажано насухо. Пам'ятаємо про вогненебезпечності розчинників. Після цього знову кладемо гарячий трансформатор в ексикатор, на цей раз вже без проводів, нагрів не знадобиться, і знову включаємо вакуум на 10 хвилин - це потрібно для остаточного видалення залишків розчинника з обмоток і зі стінок ексикатора. Після цього кран подачі вакууму нагорі ексикатора закриваємо, насос відключаємо і даємо нашому трансформатору охолонути під вакуумом природним чином. Я робив просочення ввечері, і просто залишив його в ексикаторі до ранку.
Разом, вся процедура займає близько 3 годин + охолодження. Вранці включаємо трансформатор в підсилювач і після "прогріву" трансформатора хорошою музикою протягом 1 - 2 годин - насолоджуючись його чистим співом і пружним басом.
Всього доброго, успіхів!
P.S. 1. Про зміни фізичних параметрів трансформатора. Дивно, але після просочення межобмоточная ємність конкретного екземпляра трансформатора не збільшилася, а навіть трохи стала менше - до просочення 1.76 нФ, після - 1.64 нФ. Швидше за все це сталося через вакуумирования водяної пари з ізоляційних матеріалів. АЧХ підсилювача з просоченою трансформатором практично не змінилася.