Artykuły > Zwrotnice

Pozwolę sobie w prosty sposób opisać proces powstawania zwrotnicy, której schemat widać powyżej , w warunkach domowych i w krótkim czasie, co może przybliży niektórym ile trzeba się namęczyć, ale również że jest to możliwe.

Założenia:

Miała to być prosta zwrotnica aczkolwiek skuteczna, klasy stosownej do zastosowanych głośników czyli nie można było przesadzać z budżetem. Wypadło więc na cewki rdzeniowe wobec zakładanego niskiego pierwszego podziału , kondensatory elektrolityczne bipolarne przy dużych pojemnościach, oraz w gałęziach poza sygnałowych, nawet elementy z odzysku. Choć na początku sugerowałem uproszczenie zwrotnicy i mieszanie filtrów 12 i 6 dB/okt, zrobiłem wszystkie 12 jak chciał zainteresowany. Obliczyłem pierwotne wartości elementów, które przyciągnąłem do typowych z szeregu co dało kompromis wpływający na cenę, a zachowujący funkcjonalność. Nominalna impedancja zestawu i zastosowanych głośników 4 Ohm. Zakupiłem elementy

Płytka:

Sam projekt połączeń wymaga trochę wyobraźni i można łatwo sobie rozplanować rozłożenie elementów układając je na kartce, rysując kilkoma kolorami połączenia i obrys „klocków” oraz potrzebne otwory. Nie ma znaczenia czy z kartki przeniesione będzie w skali 1:1 na laminat czy wcześniej biorąc papier pod światło narysuje się zwierciadlane odbicie, po prostu rozłożenie elementów będzie odwrócone. Wystarczy mieć cierpliwość i myśleć żeby później nie trzeba było czegoś rozwiercać czy w trakcie montażu przesuwać.

Najlepiej wykorzystać dobry laminat który nie pęknie nawet gdy go wygiąć mocno, i ma dość grubą warstwę folii miedzianej. Najprostszą metodą wykonania płytki drukowanej do zwrotnicy jest trasowanie bruzd ostrym narzędziem. Dlaczego nie wytrawianie - dużo roboty z tym a płytka nie zawsze idealnie wyjdzie (nadtrawienia, nierówności). Wycinając bruzdy w jeden wieczór można zrobić płytki równie funkcjonalne bez odczynników, uzyskując spore placki miedzi co jest pozytywne przy większych prądach (symuluje to przewody o większym przekroju).

Najpierw trzeba wyczyścić laminat drobnym papierem ściernym i odtłuścić, następnie narysować pisakiem wodoodpornym zaprojektowane przerwy i otwory. Następnie przykładając linijkę (najlepiej metalową lub starą na której nam nie zależy) ostrym nożem przeciągnąć po narysowanych liniach. Po tej czynności zmieniamy narzędzie na dość ostry śrubokręt i poprawiamy do skutku, jednak trzeba uważać żeby w rozpędzie nie przełamać płytki (nie przeciąć całego laminatu).

Miernikiem (najlepiej z sygnalizacją akustyczną można sprawdzić czy nie ma niewłaściwych zwarć. Płytkę trzeba jeszcze raz przeszlifować papierem i nawiercić otwory. Tak wykonana płytka jest wystarczająca, kto chce może ją opisać dla swoich potrzeb pisakiem wodoodpornym.

Bloki:

Dla własnej wygody warto czytelnie rozplanować płytkę, widać 3 części (nisko, średnio i wysoko tonową), dzięki czemu uzyskuje się porządek w przewodach.

Biegunowość, optymalizacja:

Założenie mówiło że głośnik basowy będzie z boku.

Normalnie zwrotnice ze wszystkimi zboczami 12dB/okt łączy się w przeciwfazie (czyli poszczególne głośniki są włączane w przeciwfazach, jeden względem drugiego ale tylko w teorii).

Zwrotnica gł niskotonowego wnosi -90st przy częst. podziału a pierwszy filtr średniego +90 , ale biorąc pod uwagę to że występuje kolejna różnica faz związana z umieszczeniem głośnika z boku (jak i opóźnienie czasowe), oraz ważny fakt czyli charakterystyka głośnika basowego dopiero wzrasta a już jest obcinana, i głośnik średniak jest zabudowany w małej komorze dającej dużą dobroć Q układu z jego pierwszym filtrem, podłączenie w przeciwfazach wobec niezbyt wielkiego rozstawienia częstotliwości granicznych FDP i FGP mogło by dać podbicia . Osłabienie krytycznego przejścia podczas przekazywania dźwięku z boku na przód daje podłączenie w fazie

Układ kompensacji impedancji dla niskiego został zrobiony w elementów o niższych lotach, choć i tak dobrych i sprawdzonych. Wyliczona wartość elementów dla indukcyjności cewki głośnika przy 1KHz to C=23mikrofarady R=4,9Ohm. Ponieważ dostałem rezystor z szeregu 4,7 podwyższyłem trochę częst przy której zaczyna pracować kompensator. Składając typowe kondensatory 10, i 2x4,7mikrofaradów uzyskałem pojemność wypadkową bliską 20stu, takie miałem klocki, ale wiadomo można dać jeden lub dwa , czy np. Przeciwsobnie elektrolity zbocznikowane zwykłym 1-2 mikro.

Drugi filtr średniaka jest przystosowany z kolei to tego aby zmniejszyć rezonans na końcu pasma XW165. Impedancja XW może wzrastać ale nie krytycznie wiec zwiększona indukcyjność cewki szeregowej jest wskazana. Tłumik lub kolejny kompensator (raczej to pierwsze jeśli już) spowoduje uspokojenie impedancji , ale uwaga żeby nie powstał dołek przy częst. podziału.

Ogólnie nie trzeba tłumika na ten głośnik dawać bo jest niższej efektywności, ale trzeba uwzględnić wpływ elementów filtra także.

Wysoki można minimalnie stłumić wg uznania ale raczej po próbach, jednak i tutaj zaplanowałem miejsce na dodatkowe rezystory.

Zależnie od tego czy tłumiki będą czy nie wyprowadzenia przewodów można lutować w różne miejsca, żeby nie stosować niepotrzebnych zworek. Wszystkie elementy warto przed przylutowaniem jak i po trochę oblać elastycznym klejem. Jak widać cewki powietrzne (te już lepszej jakości) dodatkowo przyciągnąłem opaską.

Musiałem, zaoszczędzić miejsce na próby z tłumikami więc duże cewki zamocowałem pionowo na wkręty samowiercące. Ponieważ wkręty nie wchodzą głęboko nie ma to wielkiego wpływu na wartości impedancji, choć zawsze można poszukać np. mosiężnych. Przekonałem się zresztą że im tańsze wykonanie zamówionych cewek tym większy rozrzut parametrów.

Całość najlepiej obmierzyć, symulując na ile się da w domu zmienne obciążenie. W paru książkach opisano jak z wykorzystaniem kilku elementów odniesienia , mierników i ew oscyloskopu wykonać proste badania. Mając pod ręką komputer i JIGa można jeszcze więcej ale wiem że praca będzie trwała dłużej bo inaczej będą wyglądały pierwotne obliczenia a po złożeniu kompletnego zestawu dążąc do ideału należałoby zmienić coś itd. Nie takie jednak były założenia.

Montaż w kolumnie:

Montując płytkę w obudowie kolumny trzeba pamiętać o stosowaniu dystansowych podkładek (gumowych czy innych)dla zmniejszenia naprężeń i pod spód kawałek cienkiej gąbki żeby wyeliminować ew drgania.

Po zalutowaniu wszystkiego dobrze jest położyć warstwę bezbarwnego lakieru od strony miedzi..

W razie potrzeby oczywiście można eksperymentować, np. z włączaniem w przeciwfazie niskotonowego itd.... Można tez wypróbować no po włożeniu tłumika na średni, odwrócić wysoki (czyli załączyć go w fazie) bo ten także ma rezonansik na 10KHz, ale ta opcja musiałaby być potwierdzona dokładnym pomiarem.

CPR MarekW