Transformatorer och impedans

[BellsnWhistles]

Jag har ett litet projekt där jag vill använda en transformator till att konvertera obalanserat till balanserat.
Jag vill ha omsättning 1:1 men hur är det med impedansen?

Låt säga att jag har en lågohmig drivkälla (typ 100 Ohm) och en relativt högohmig last (säg 47 k).

Hur kommer belastningen sedd från drivningen skilja sig om jag har en 600:600 Ohms trafo eller en 10 k:10 k trafo?

Båda har ju samma omsättning och ser samma last så det borde ju bli samma resultat, men vad betyder i så fall 600 resp. 10 k på transformatornerna?
Och vilken är att föredra i exemplet ovan, allt annat lika?

[rikkitikkitavi]

Har du en 600 oms trafo så lastar du källan med 600 ohm parallellkopplat med 47 k. Vi kan avrunda detta till 600ohm (eg 592 ohm) . I praktiken är linjekällan endast lastad av trafon.

Du får dessutom bara ut 600/(600+100) av linjekällans spänning eftersom trafon är seriekopplad med linjekällans utimpedans.

Med 10k på trafon får du däremot i praktiken ut full utspänning eftersom 100/(10000+100) ~1 .

Linjekällan ser aockså 10k//47 k ~ 8 k lastimpendans.

Har du korta signalbanor är det rimligt med 10k/10k , i princip bara på ett kretskort. Men börjar du blanda in kablar kommer impedanserna och kapacitanser och fan och hens moster ställa till det, utöver att det blir känsligt för att fånga upp bla brum. Långa kablar tarvar relativt låga impedanser.

Så tänker jag, utan att egentligen ha arbetat med trafos...

[Morello]

Mja, en traf har inte någon impedans så som du skriver; en traf reflekterar den impedans sekundären ser till primären.

Däremot kan trafen vara anpassad till ett 600 ohms-system i så måtto att den är anpassad till de strömmar som 600 ohm medför vid typiska linjenivåer.

Om jag tolkar frågan rätt så har vi en traf utan centertapp på primären och en sekundär med centertapp. Om antalet lindade varv är np=ns1=ns2 får vi en omsättning om 1:2 och följdaktligen transformeras impedansen med en faktor fyra. Med 47 kohm på respektive ben på utgången får vi en reflekterad impedans om (47k+47k)/4=23,5 kohm.

Jag tror Bells får visa ett scehma på tilltänkt koppling.

[rikkitikkitavi]

Tack för förtydligadet. JAg har alltid tänkt att det är en ideal trafo som reflekterar impendansen OCH så har den en egen impendans i serie med det.

Dags att börja värma upp LTSpice mao.

https://www.diyaudio.com/community/thre ... er.343909/

[Morello]

Nej, damma av boken i ellära istället.

Det är förstås som så att en "riktig" traf har ändlig primärinduktans och den har även en viss läckinduktans beroende på att kopplingen mellan primär och sekundär aldrig blir riktigt fullständig.

[rikkitikkitavi]

Måste nog köpa en sådan bok isåfall eftersom jag inte har studerat E/F/D på teknis...

Men en god ingenjör har lite kunskap om det mesta. Annars blir man en fackidiot.

[Morello]

Läste man inte ellära på kemiteknisk linje?

[rikkitikkitavi]

Vi läste en enkel kurs, som endast översiktligt behandlade växelströmslära men inte kretsteori. Det var 25 år sedan.

Idag läser man inte sådant i programmen men det är såklart frivilligt att ta in fler kurser. Yrkesinriktningen har också ändrats med åren då det är mer fokus på Life Science och livsmedelsteknik och projektering (ekonomi, modeller och organisationer) snarare än design på de flesta kemiteknikprogram.

Samt en hel del har gått till utbildningar som Eko/Miljö mm och de saknar fullständigt kontakt med den fysiska världen

Jag har haft EXTREMT stor nytta av mina rudimentära kunskaper om lågspänning/klenspänning i olika projekt när jag har haft med elkonstruktörer/automationsnissar att göra.
När en instrumentingenjör, automationsingenjör och en processingenjör står ute i fält och har ett gemensamt kommunikationsprotokoll att diskutera "varför startar inte produktionsanläggningen" underlättar det felsökningar om kunden står bredvid och skäller på kinesiska...

Du skulle dock bli förvånad hur ofta jag och mina kollegor hamnar i diskussioner om det finns kraft nog för all utrustning...

Nog om denna utläggning

Alla borde kunna lite mekanik, lite kemi och lite ellära. Då klarar man vilken zombieapokalyps som helst.

[Morello]

Min gode vän tillika granne är disputerad kemigök från KTH, så jag brukar fråga honom när jag hamnar i kemiska tankar.

[BellsnWhistles]

Mja, en traf har inte någon impedans så som du skriver; en traf reflekterar den impedans sekundären ser till primären.

Ja det är precis så jag tänker, och en "10k : 10k"-trafo har inga 10 k som lindningsresistans (eller?), därav undrar jag var det kommer in.
Så här tänker jag (nedan):

Frågan är vad ZAB blir med en 1:1 10k trafo resp. en 1:1 600 Ohm trafo. Och vilken som är att föredra i linjesammanhang med en lågohmig drivare (och ganska korta kablar från sekundären till lasten också).
En relaterad fråga är om omsättning 1:1 räknas över hela sekundären eller mellan resp. ben?

Screenshot 2025-03-04 at 17.01.28.png (314.5 KiB) Visad 14316 gånger

[BellsnWhistles]

Harkel.... ingen ?

[Morello]

Impedansen som trafon ser måste ställas i relation till primärinduktansen. Har du något datablad?

[BellsnWhistles]

Har du något datablad?

Nix, detta är en generell fråga.
Om jag googlar efter (t.ex.) "unbalanced to balanced line transformer" så får jag lika många resultat på 600:600 (Ohm) som andra kombinationer med betydligt högre angiven impedans.
Och eftersom jag vet att, som du skriver, "en traf reflekterar den impedans sekundären ser till primären" så verkar ju i så fall en traf med så lågt inre motstånd som möjligt vara bäst.
Men varför finns det så i så fall så många trafos överallt som har (som i mitt exempel) 10k:10k, till samma pris, med samma omsättning, som t.ex. en 600:600 Ohms variant?

Impedansen som trafon ser måste ställas i relation till primärinduktansen.

Låt oss säga att det är en fiktiv trafo med noll induktans.

Vad betyder då 600:600 Ohm resp. 10k:10k Ohm för en i övrigt identisk trafo?

[Morello]

Om trafons omsättning är 1:1 betyder det att primär- och sekundärinduktansen är lika (Lp=Ls). En "ideal" traf har oändlig induktans.

Lastar du trafen med resistansen R (tex 600 ohm eller 10 kohm) får systemet en undre gränsfrekvens om f=R/(2*pi*L). Ökar du R från 600 ohm till 10 kohm behöver Ls=Lp vara en faktor 10k/600 större för en given undre gränsfrekvens.

Det är för övrigt ett okynne att inte specificera Ls och Lp samt läckinduktans. Läckinduktansen definierar nämligen systemets övre gränsfrekvens.

[BellsnWhistles]

En "ideal" traf har oändlig induktans.

Yes, tankevurpa.

Men jag är ändå inte med; se följande från Jensen.
Tyvärr så är det fel på deras länkar så "Data sheet" går inte att ladda ner.

Är helt enkelt "Impedance Ratio" ett annat uttryck för "passande käll- och lastresistans" med avseende på induktansen i transformatorn?

För annars förstår jag fortfarande inte vad skillnaden egentligen är och varför de rekommenderas till olika situationer.
Om induktansen är den stora skillnaden så borde väl den specificeras i första hand, inte "600:600" eller "10k:10k".

Screenshot 2025-03-05 at 22.20.12.png (69.85 KiB) Visad 12533 gånger

Screenshot 2025-03-05 at 22.20.34.png (76.8 KiB) Visad 12533 gånger

[BellsnWhistles]

Givet min ursprungliga spec; källimpedans 100 Ohm, lastimpedans 47 k, vilken av dessa ovan trafos skulle vara bäst, och varför?

[Morello]

https://www.jensen-transformers.com/wp- ... -11p-1.pdf

https://www.jensen-transformers.com/wp- ... p-7mpc.pdf

[Morello]

Givet min ursprungliga spec; källimpedans 100 Ohm, lastimpedans 47 k, vilken av dessa ovan trafos skulle vara bäst, och varför?

Satsa på 10 kohm-varianten, då den sannolikt har högre induktans. Den har iofs högre lindningsresistans, men med 47 kohm blir förlusten liten.

Vad skall du nyttja trafen till?

[BellsnWhistles]

Satsa på 10 kohm-varianten, då den sannolikt har högre induktans. Den har iofs högre lindningsresistans, men med 47 kohm blir förlusten liten.
Vad skall du nyttja trafen till?

Tack!
Den ska användas till att bryggkoppla slutsteg.
Och ja, jag vet att det finns bättre och billigare lösningar (t.ex. korten jag har av dig!) men i det här fallet så måste det vara helt passivt.
Ett litet sidoprojekt bara, inte jätteseriöst eller krav på maximal ljudkvalitet.

Jag tar för övrigt tacksamt emot förslag på lämpliga trafos, utöver ovan Jensen.

[Morello]

Intressangt - vad är det för sidospår? Vill du utveckla?

Vad trafosar för audio anbelangar är det en komponent jag inte gärna nyttjar.

[Imperial-Blomman]

Ja kör m Lundahl 1527 när ja kör se t bal lr tvärt om.
När ja kör Lynx L22 som har väldigt hög utsignal kör ja 1527 2:1.

[BellsnWhistles]

Ja kör m Lundahl 1527 när ja kör se t bal lr tvärt om.
När ja kör Lynx L22 som har väldigt hög utsignal kör ja 1527 2:1.

Tack! Ja den där Lundhal har jag kollat på, deras allt-i-allo trafo. Ev. lite över budget i detta fall, får se vad jag hittar.

Intressangt - vad är det för sidospår? Vill du utveckla?

Jag råkar äga inte ett utan två stycken Nakamichi PA7e slutsteg

Riktigt fina steg som jag inte vill göra mig av med men jag använder ju dem inte heller.
Ev. så ska jag istället låna ut dem till en närstående, men den personen vill ha monoblock så därför tänker jag att jag ska brygga dessa steg (de saknar intern möjlighet till det). Stegen kommer dessutom i så fall stå vis resp. högtalare, som monosteg.

Och då för att göra det enkelt för alla, inga extra sladdar och nätadaptrar, så tänkte jag snida ihop:
en RCA kabel -> trafo ->2 RCA-kablar (per steg), ett smidigt paket i ett så att säga, att lägga bakom varje steg.

Typ så här fast med RCA-pluggar istället:

problemsolvers.jpg (24.45 KiB) Visad 10468 gånger

En lågbudgetlösning till att börja med, blir det bra kanske jag bygger något mer sofistikerat....

Förresten Morello, om du vill mäta upp ett PA7e så får vi göra det någon gång relativt snart!