|
'DIY projekt' Electrostatisk 'Hybrid' högtalare DIY - Projekt 4 | 
|
INDEX
Senast uppdaterat
2010.08.30 Kollar just nu på konstruktion och letar efter leverantörer.
Electrostat panelen
Elektrostat panelen består av två 'Stator-galler'(A) av perforerad järnplåt, två skikt isoleringsmaterial 'Isolator ram' (B) av Plast eller glasfiber samt högtalarmembranet i mitten 'PET-Membran' (C).
Electrostat panelens uppbyggnad
Not** I många beskrivningar näms Mylar® som är ett registrerat varumärke för DuPont WorldWide som tillverkar bl.a. Polyester (PET) film. I texten framöver kommer vi endast att skriva 'PET-Film/folie' när vi refererar till electrostathögtalarens membran.
Electrostathögtalarens membran består av formstabil färglös polyester film (PET)** - Den PET-Film som vi använder är egentligen inte speciellt märkvärdig, i praktiken så används likvärdig polyesterfilm överallt i vardagen, framförallt inom livsmedelshantering. Tjockleken är 6 micron (0,006mm) - Enl. WikiPedia.org[R2] ska man kunna använda tjocklekar från 2 till 20 micron (0,002-0,02).
PET-Filmen beläggs på ena sidan med en grafit-pulver blandning för att den ska bli något ledande (Ledande men med hög resistans) - Det gör att den kan 'laddas upp' med likriktad högspänning. Högspänningen som läggs på membranet har en fast potential på mellan 1,5-3Kv - Denna egenskap är grundläggande och upphovet till högtalarnas namn 'Electrostatisk'.
Princip schema
Electrostat panel / DATA
============================================================================
Fysisk storlek ................ 270 x 930 mm
Fysisk yta .................... 25 dm²
Membran / storlek ............. 230 x 890 mm
/ yta ................. 20 dm²
/ tjocklek ............ 6 micron
/ potential ........... <2 KV
/ resistans ...........
/ Stator avstånd ...... 1,5 mm
/ Sträckning .......... Nm
Statorplåt / Tjocklek ......... mm
/ Håldimension ..... mm
/ Total hålarea .... %
============================================================================
|
Statorplåtarna har en storlek på 270 x 930 mm - På plåtarna har vi limmat isolator remsor. Dessa är gjorda av glasfiber laminat (Kretskortslaminat) 20mm breda och 1,5mm tjocka. 1st 930mm lång + 1st 940mm lång på vardera långsidorna, 2st 230mm långa på kortsidorna.
Den längsta laminatremsan (940mm) har förskjutits så att den sticker ut 10mm på ena kortsidan för att användas för anslutning av HV-Spänningen.
På den statorplåt som ligger an mot membranets grafit sida har kopparfolien på kretskortslaminat vänds mot membranet, skarvar mellan har löts ihop, en ledning med teflon isolering (Röd 0,75mm²) har löts fast på den laminat remsa som sticker ut ur panelen.
Högspänningsdel
Elektrostatpanelen jobbar med en likspännings potential på 1,5-3KV DC** - Det finns flera sätt att få fram likriktad högspänning, det enklaste är att använda en s.k. anodspännings transformator. Beroende på transformatorns sekundärspänning sätter vi en dubblare, tripplare eller fyrdubblare efter transformatorn. Elektrostatpanelen har väldigt hög impedans/resistans, inkopplingen ska dessutom göras via ett icke metalliskt förkopplingsmotstånd (Kolmotstånd) på 10Mohm (R1) - Strömmen som går genom elektrostatpanelen är väldigt liten (Under 1mA)
Svebry.se[L7] lindar transformatorer 'Till humana priser' - Vi väljer att köpa deras 'Transformatorbyggsats' typ EI-96 med färdiglindad primärlindning.
Med sekundärspänning på 600-800V AC** ger detta lämpliga DC** spänning vid x2,84 alt. x4,24 eller x5,66 enl. tabellen nedan (x1,41 direkt efter första likriktardioden används inte)
Transformatordata / Lindningsdata IE-96 85VA - Sekundärlindning 4,22 varv/volt - Medellängd per varv 19,2cm ============================================================================ Multiplier x1,41 x2,82 x4,24 x5,66 ============================================================================ Sekundär AC | DC Vut | DC Vut | DC Vut | DC Vut | Antal varv | Trådlängd 600V | 846 | 1692 | 2544 | 3396 | 2532 | 486 m 650V | 916,5 | 1833 | 2756 | 3679 | 2743 | 527 m 700V | 987 | 1974 | 2968 | 3962 | 2954 | 567 m 750V | 1057,5 | 2115 | 3180 | 4245 | 3165 | 608 m 800V | 1128 | 2256 | 3392 | 4528 | 3376 | 648 m ============================================================================ |
Det är även möjligt att tillverka en switchad HV-Försörjning som kan matas med ett vanligt CE-Märkt lågspännings nätaggregat. HV-Nätdel Av Sheldon D. Stokes / SDS-Lab's[R6] - Läs även: HV-Nätdel / Renovering av Quad ESL-57 Av Sheldon D. Stokes[R6]
**NOT AC = Alternating current = Växelström
**NOT DC = Direct current = Likström
Impedanstransformator
För att kunna ansluta insignalen till elektrostat panelen som har väldigt hög impedans (Mohm) kopplas insignalen via en 'Push-Pull' transformator av samma typ som sitter i utgången på rör-slutsteg. Transformatorn har Zin 1,2-25Kohm Zut = 1,5-15ohm.
LF-Trafo 'HAMMOND 125E'
Inkoppling LF-Trafo 'HAMMOND 125E'
Transformatorn kopplas in 'baklänges. LF från förstärkaren matas in på lågimpedans lindningen och elektrostpanelens statorplattor kopplas in på högimpedans lindningen.
Till index / top
Förstärkare
Högtalarna kommer att bli 'Aktiva' med en egen inbyggd förstärkare i varje högtalare. Vi har fastnat för en förstärkar-modul (Byggsats) från tyska 'Velleman' - Vi beställer förstärkar modulen / Kylflänsar / Transformatorer från Electrokit.se[L6]
Velleman KIT K8060 monterad på kylfläns
Förstärkar-modulen 'Velleman K8060' har mycket bra tekniska data och som det ser ut även mycket bra teknisk kvalite. På kretskortet sitter även likriktare och filter kondensatorer för strömförsörjning. Tillsammans med förborrad kylfläns och transformator så blir förstärkaren helt komplett.
Förstärkarmodul 'Velleman K8060' ============================================================================ Effekt (Musik) ................ 200W @ 4 ohm load Effekt (RMS) .................. 100W @ 4 ohm load Effekt (RMS) .................. 70W @ 8 ohm load Distortion .................... 0.02% @ 1KHz/10W Damping factor ................ >800 Frequency response ............ 3Hz to 200KHz (-3dB) Sensitivity ................... 0.6V (RMS) för max ut. Signal to noise ratio ......... 115dB Power supply .................. 2 x 25-30Vac / 100 - 120VA PCB dimensions ................ 107x62mm ============================================================================ |
Byggbeskrivning / Manual Velleman K8060 661Kb .pdf fil
Baslåda
Lådan har med ganska enkla medel kunna göras mycket stabil, det resulterar i att egen resonansen blir väldigt låg. (Svår att åstadkomma).
Princip schema
Baslådan består av en innre låda som tillverkats av vanlig 22mm golvskiva, innerlådan har 2st vertikala stagplan för stagning av sidor / bakstycke / baffel - Utanpå 'innerlådan' har vi monterat 18mm massiva ek-sidor och en topp-skiva. Nedtill har ek-sidorna gjorts 60mm längre än innerlådan, det utrymme som då uppstår används för elektroniken.
elementval
Val av baselement till lågbas / basreflexlåda. Dom bas element som har ingått i beräkningarna, och därmed direkt 'lämpliga' är bl.a.
Exempel på 'Lämpliga' 8" Bas element för basreflexlådan ============================================================================ Högtalare Fs Vas Qts Känslighet Velleman VDSSP8/8 35 43 0.58 91dB [L4] PROSON AAC21-200S03 39 30,6 0,65 86dB ../diy_projekt1/velleman_vdssp88.pdf ============================================================================ |
Notera!
Alla element i listan ovan har inte provats praktiskt men har ingått i utförda beräkningarna.
Data för olika högtalare / volym för basreflexlådan ============================================================================ Element | Lådvolym | Basportar | VG | Resonans frekvens ============================================================================ Velleman 79L 2 x 180x70 60% 124dB F-3dB vid 37.2Hz ============================================================================ |
Bas reflex portar
HiFiKit.se[L1] har en lämplig justerbar port d65 D77xL128-255 mm art.nr# 5230 eller d110 D122x160-290 art.nr# 5229 (d=Inner diameter, D=Ytter diameter)
Basreflexrör - Bild från HiFiKit.se[L1]
Det är ganska lätt att tillverka egna, väldigt enkla / bra basreflexportar, vi brukar använda vanliga avloppsrör för innomhusbruk (Grå PP-Rör) i diametern 70 eller 100 mm. Hålen tar vi upp med överhandsfräs för att få bra passing, rören limmas sedan med epoxi-lim - Dom ytor på rören som ska limmas 'Ruggas' upp med sandpapper (korn-80) för att få limmet att fästa bättre. Strycker lim på kanten i hålet på skivorna och på den ruggade ytan på rören.
Efter att limmet torkat är det bara att slipa av dom plana ytorna och runda av port öppningarna med överhandsfräsen, använder den största radie fräs vi har (R=12mm).
Man kan även tillverka en lite extra platta till rörets inner ände för att senare kunna runda även den änden med äverhandsfräs.
Hemmagjord 'Lyx' basport
Delningsfilter
Beräkning av delningsfilter görs enkelt med programmet 'Hifi Kit Easy CAD' - Vi har även använt programmet för kontroll beräkningar när 'PROTOTYPE' lådans grund beräkningar utfördes.
För att beräkningarna av delningsfilter ska bli korrekta så måste man ha tillgång till högtalarens impedans skurva alt. impedans värde vid den tänkta delningsfrekvensen. Val av element och alla element data måste alltså vara klart innan beräkningarna genomförs. Läs mera om delningsfilter på Fredrik Nilsson's Webb-Sida[R5]
Bygget
Kostnader
Då vi som vanligt inte har hur mycket resurser som helst så blir det ett 'Budget' projekt med en totalkostnad runt xxxxkr inkl. ALLT! - Förutom att det varit roligt att bygga dessa högtalare så har vi lärt oss en hel massa på vägen.
Kostnader / Leverantörer t.o.m. 2010.09.07 ============================================================================ Elektrostatpaneler Stator plåtar Begagnade datorkorgar 0 Kr (Inkl.frakt/porto) PET-Film MFT.nu [L1] 341 Kr (Inkl.frakt/porto) Grafitpulver Contura.nu [L2] 188 Kr (Inkl.frakt/porto) Dubbelhäftande tape Lokal färghandel Laminat isolatorer BHIAB.se [L8] xxxKr (Inkl.frakt/porto) LF-Transformatorer EdgarAudio.se [L4] 660 Kr (Inkl.frakt/porto) HV-Transformatorer SVEBRY.se [L9] 437 Kr (Inkl.frakt/porto) HV-Likriktare Dioder ELFA.se [L5] xxxKr (Inkl.frakt/porto) Kondensatorer ELFA.se [L5] xxxKr (Inkl.frakt/porto) Kretskort BHIAB.se [L8] xxxKr (Inkl.frakt/porto) Kabel 3KV/0,75mm2 ELFA.se [L5] xxxKr (Inkl.frakt/porto) Bashögtalare Element 8" ElectroKit.se [L6] 412 Kr (Inkl.frakt/porto) Delningsfilter HiFiKit.se m.fl. [L3] 380 Kr (Inkl.frakt/porto) Högtalartyg Ljudia.se [L10] 188 Kr (Inkl.frakt/porto) Effektförstärkare ElectroKit.se [L6] 1624 Kr (Inkl.frakt/porto) ============================================================================ Summa xxxx Kr (Inkl.frakt/porto) |
Leverantörer / Referenser
[R1] How to Make Electrostatic Loudspeakers By Mark Rehorst
[R2] Electrostatic loudspeaker @ WikiPedia.org
[R3] DIY ESL 1.0 SDS Lab's
[R5] Läs mera om delningsfilter på Fredrik Nilsson's Webb-Sida.
[R6] HV-Nätdel / Renovering av Quad ESL-57 Av Sheldon D. Stokes. (MYCKET BRA LÄSNING!)
[L1] MFT.nu - PET-Film (mylar)
[L2] IBWahlstrom.se - Grafit pulver
[L3] HIFIKIT.se
[L4] EdgarAudio.se - LF-Transformator (Utgångstransformator)
[L5] ELFA.se - HV-Transformator (Högspänningstransformator)
[L6] ElectroKit.se - Förstärkarmodul m.m.
[L7] contura.nu/
[L8] BHIAB.se
[L9] SVEBRY.se
[L10] LJUDIA.se
'Disclaimer'
The information given on this page is given on an 'As Is' basis and aimed for NON COMMERCIAL use only. The author can not be held responsible for any use of the information. Any registered product / trademark or company name on the page is the property of their respective owners.
Notera!
Det är helt personliga reflektioner och upplevelser vi skriver om på den här sidan, dessa är inte några 'Expert' kommentarer / utlåtanden. Vi rekommenderar INTE att någon ska göra dom ändringar / Modifieringar som vi gjort och som beskrivs på denna sida, då dessa HELT SÄKERT gör att alla garantier som leverantören utställt OMEDELBART upphör.
Våra tester och slutsatser kan INTE, och ska INTE tas för intäkt att samma eller motsvarande resultat eller upplevelse kan erhållas eller efterliknas någon annanstans eller av någon annan.
Go Back!
©2010 SM2YER Goran