單端甲類小膽機(jī)制作方案

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2、uffr>卜圓旳h|單RL最佳負(fù)載阻抗最低重放頻率單Ip屏極靜態(tài)直流電流L量P壓器額定功率lave平均磁力線長(zhǎng)度，芯截面積，為電感量芯導(dǎo)磁率Ro載阻抗n率小功率時(shí)按RL載阻抗RIP屏極靜態(tài)直流電流Np感線圈圈數(shù)電感量的計(jì)算一種計(jì)算方法為：，式中L為電感量（單位H,RL為電子管最佳負(fù)載阻抗（單位Q,fL為最低重放頻率（單位Hz。另一種計(jì)算方法為:,式中RL為電 子管最佳負(fù)載阻抗（單位Q fL為最低重放頻率（單位Hz。3.14為最低低頻頻響為-1dB時(shí)的常數(shù)。而第一種計(jì)算方式中的常數(shù) 0.159是基于最低低頻頻響為-3dB時(shí)的 數(shù)據(jù),所以要根據(jù)自己對(duì)最低低頻頻響的需求來(lái)選擇計(jì)算公式。從以上兩

3、個(gè)計(jì)算公 式可以看出不同版本的計(jì)算公式最終的結(jié)果是不相同的。我們現(xiàn)在能在各種刊物上 見(jiàn)到的輸出變壓器設(shè)計(jì)資料大多是很多年以前的資料，而且有些還不完整，各個(gè)廠家 對(duì)輸出變壓器的數(shù)據(jù)是保密的，這就給一些想自己動(dòng)手的朋友帶來(lái)不少麻煩，所以在 業(yè)余條件下自制的單端輸出變壓器成功率并不高。哪么在業(yè)余條件下能否制作出高 品質(zhì)的輸出變壓器呢？回答是肯定的,我將自己制作輸出變壓器的一些經(jīng)驗(yàn)提供出來(lái) 供大家參考，沒(méi)有詳細(xì)的計(jì)算公式。但這樣做出來(lái)的輸出變壓器性能已經(jīng)很好了。最低重放低頻下限的確定：甲類單端電子管功放的輸出功率都不是很大，選擇最低重低頻下限頻率應(yīng)根據(jù) 輸出功率和所接音箱的低頻下限來(lái)綜合考慮。一般輸出

4、功率低于5W時(shí)下限頻率選擇在50Hz,5W10W時(shí)可選擇30Hz,10W以上可選擇下限頻率20Hz。初級(jí)電感量的選擇：初級(jí)電感量可以按-1dB時(shí)的公式來(lái)計(jì)算。平均磁路長(zhǎng)度的計(jì)算：一般公式中計(jì)算平均磁路長(zhǎng)度都很麻煩，現(xiàn)提供一個(gè)最簡(jiǎn)單準(zhǔn)確的計(jì)算公式， 5.57舌寬二平均磁路長(zhǎng)度（EI鐵芯以上三種數(shù)據(jù)是保證輸出變壓器品質(zhì)的重要參數(shù)，不論你用哪種設(shè)計(jì)計(jì)算公式 都應(yīng)引起重視。業(yè)余條件下鐵芯的選取：按照慣例制作單端輸出變壓器都是選取EI型鐵芯，但用EI型鐵芯在業(yè)余條件下制作輸出變壓器存在許多不便，線圈不易拉緊，而且各段線圈松緊不易保持均勻。 裝好鐵芯浸漆后要想調(diào)整初次級(jí)線圈圈數(shù)時(shí)拆卸非常麻煩。所以我在業(yè)余

5、制作輸出 變壓器時(shí)都選用R型,C型或環(huán)形鐵芯,R型和C型鐵芯可以直接使用。環(huán)形鐵芯取材容易，舊電器市場(chǎng)上價(jià)格很便宜，早年生產(chǎn)的環(huán)形變壓器很多都是日本進(jìn)口0.35mm冷軋硅鋼帶卷繞而成的性能很好。不過(guò)用環(huán)型鐵芯做單端輸出變壓器時(shí)一定要 留空氣隙，我的方法是用電火花機(jī)床在環(huán)形鐵芯上切割0.1mm的縫做為空氣隙。另外在選環(huán)形鐵芯時(shí)要注意，有些鐵芯不是用一根硅鋼帶完整卷繞的，這種鐵芯不能 用。四、怎樣用環(huán)形鐵芯制作輸出變壓器1、首先選擇兩只性能一致的環(huán)形變壓器，由于市場(chǎng)上環(huán)形變壓器的功率大都在50W以上,所以一般選擇50100W這種規(guī)格的鐵芯。選好后仔細(xì)檢查鐵芯浸漆是否 牢靠，這點(diǎn)很重要。如不牢靠，切

6、割時(shí)因張力的作用很容易變形或散掉。確認(rèn)牢靠后，用黃色圭寸口膠帶在鐵芯上像穿漆包線的方式纏繞兩三層，以確保切割后不變形。這時(shí)可用電火花機(jī)床對(duì)其切割，先切割一條0.1 mm的縫，看鐵芯是否變形，如沒(méi)有變形 則墊入紙片用黃色封口膠帶沿鐵芯外園纏繞扎緊即可。如發(fā)現(xiàn)鐵芯變形就在相對(duì)面 再切割一刀，將鐵芯一分為二,這就相似于C型鐵芯的兩半，稍加打磨后墊上0.1 mm 的紙片，重新合攏纏上膠帶即可投入使用。2、技術(shù)參數(shù)的確定：輸出功率的確定：由于鐵芯較大（50100W鐵芯所以把輸出變壓器的功率確定為25W功率頻響范圍：設(shè)定為（20Hz30kHz,-1dB,己能夠勝任現(xiàn)代音源的要求初級(jí)阻抗的設(shè)定：由于制作輸出

7、變壓器還是比較麻煩的一件事情，所以初級(jí)可以設(shè)計(jì)成多抽頭形式以滿足不同功放管的需要，分別為500Q,2700Q,3500Q, 5000Q初級(jí)線徑的選擇.由于窗口足夠大，線徑稍選粗一點(diǎn)為0.23 mm（按2.5A/mm次級(jí) 線徑的選擇：選用1.08mm線徑（按2.5A/mm2以上參數(shù)確定后即可進(jìn)行繞制了 ，在上面參數(shù)中我沒(méi)有給出初，次級(jí)線圈的圈數(shù), 這個(gè)數(shù)據(jù)在繞制工藝?yán)锝淮?，繞制變壓器的工具和輔助材料就不詳敘了應(yīng)該都知 道。但必須準(zhǔn)備一個(gè)交流調(diào)壓器和能測(cè)交流電流的萬(wàn)用表，這是很重要的工具。3、繞制方法和工藝： 先測(cè)量一下在鐵芯上繞一圈的長(zhǎng)度，再測(cè)量環(huán)形鐵芯內(nèi)圓的直徑，計(jì)算出內(nèi)圓 的周長(zhǎng)。用周長(zhǎng)除以

8、所用漆包線的線徑，即可知道第一層大約能繞的圈數(shù)，按己知每 圈的長(zhǎng)度將線裁到穿線梭上，按放射狀在鐵芯上平繞一層，不要重疊以便計(jì)數(shù)。繞好 后接上交流調(diào)壓器和萬(wàn)用表交流電流檔，將調(diào)壓器輸出端歸零，然后通電慢慢往上調(diào) 節(jié)輸出電壓，同時(shí)觀察電流的變化，當(dāng)電流達(dá)到10mA時(shí)停止調(diào)壓，這時(shí)測(cè)量調(diào)壓器的 輸出電壓并計(jì)算出每伏交流電壓所需圈數(shù)，甲類單端功放在工作時(shí)音頻電壓一般不 超過(guò)250V,用己知每伏圈數(shù)>250=初級(jí)所需總?cè)?shù)。 計(jì)算依據(jù)和公式：按初級(jí)電感量公式，輸出變壓器最大負(fù)載為5000Q,L=5000/(3.14 2>=79.6(H。在沒(méi)有專用的測(cè)量?jī)x器時(shí)，不好測(cè)量20Hz時(shí)的感抗, 所以

9、就只有用簡(jiǎn)易但非?？煽康霓k法，用50Hz的交流電來(lái)定性測(cè)量。已知電壓 250V,頻率50Hz,靜態(tài)電流10mA,求感抗和電感量。感抗 > L=U/l=250V/10mA=2500CD,電感量 H= =25000/(6.28 50=79.6。這個(gè)數(shù)據(jù) 已非常接近功放低頻滿功率的要求了。而且這個(gè)方法無(wú)需事先計(jì)算鐵芯數(shù)據(jù)和了解 鐵芯質(zhì)量等，而且在制作時(shí)可隨時(shí)測(cè)量作到心中有數(shù)。知道了5000Q時(shí)的總?cè)?shù)，就可以用變壓器阻抗公式計(jì)算出其它初級(jí)阻抗時(shí)所需繞的圈數(shù)和次級(jí)圈數(shù)，公式如下：,z1為最大阻抗,Z2為抽頭時(shí)的阻抗總、圈數(shù)除變比即等于抽頭時(shí)的圈數(shù)。例如,已知最大負(fù)載阻抗為5000Q總?cè)?shù)為400

10、0圈,求負(fù)載阻抗為3500Q時(shí)抽頭處圈數(shù)，代入公式n= =1.195總?cè)?shù)咬比=4000.195=3347圈，依此類推 可算出任何阻抗抽頭處的圈數(shù)。次級(jí)也用這公式，只是要除以變壓器效率系數(shù)一般取0.9,例如己知初級(jí)為5000Q總?cè)?shù)為4000,求次級(jí)為8 Q時(shí)所需繞的圈數(shù)。代入公式 n= =25,4000/25/0.9=178圈，次級(jí)應(yīng)繞178圈通過(guò)繞了一層后所有的數(shù)據(jù)全部都出來(lái)了 ，繞制時(shí)將次級(jí)夾繞在初級(jí)中即可，浸 漆安裝等就不在詳敘。最后用交流調(diào)壓器和萬(wàn)用表交流電流檔對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證測(cè)量 ， 測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)表4,這樣一只性能優(yōu)良的自制輸出變壓器就算制作成功了。襯耀衛(wèi)已f M恤-曲H忙恒靜«

11、; M rA佚 Ml 奄閘新吧停* frijwtx 常盍0 1CHJKVI査點(diǎn)啦 牧滬 削ikm ibajrt.43L <劇JO* IJ-T- JID*C $曲沖 1 ai門妙 禎 亠i受到6Z4整流管最大屏流的限制（300mA,C1的容量不能過(guò)大，因?yàn)殡娙萜鰿1的 容量大時(shí)，開(kāi)機(jī)時(shí)電容的瞬間充電電流可能超過(guò) 6Z4整流管的最大屏流值，造成整流管6Z4的損壞。所以這種電路的濾波電容容量都選得較小，濾波效果也就不太理想。而且濾波電感 L在業(yè)余條件下也不易做好圖3給出了一個(gè)整流濾波電路，該電路中變壓器次級(jí)高壓只有一個(gè)線圈，這樣在 鐵芯窗口相等的情況下線徑可選粗一點(diǎn)，繞制時(shí)也方便簡(jiǎn)單得多，高壓

12、繞組先經(jīng)過(guò)晶 體二極管進(jìn)行橋式整流，這樣電容器C1的容量就可增大至數(shù)百甚至上千 uF,經(jīng)C1 濾波后的直流再經(jīng)6Z4進(jìn)行二次整流，這樣做的目地是6Z4整流管具有高壓延時(shí)的作用，可防止對(duì)功放管屏極的損壞和省略高壓延時(shí)起動(dòng)電路，而且比 單純用晶體二極管整流更具有膽味，電容器C2的容量一般選擇200u F以下，由于整個(gè)電路中濾波電容有足夠的容量并進(jìn)行了二次整流，這個(gè)電路輸出的直流電源紋波已經(jīng)很小了 ，這對(duì)保證整機(jī)裝好后有一個(gè)寧?kù)o的背景創(chuàng)造了條件。根據(jù) 功放電路對(duì)電流的不同需求可選擇相應(yīng)的電子管整流管。如果手中沒(méi)有合適的電源變壓器時(shí)，可利用一些替代品來(lái)改制。業(yè)余條件下可用舊的電腦開(kāi)關(guān)電源來(lái)改制，一般現(xiàn)

13、在淘汰下來(lái)的ATX電源功率都在200W以上，其 輸出功率基本能滿足各種單端甲類膽機(jī)雙聲道功放的要求，現(xiàn)將改制方法介紹如下： 圖4是一款經(jīng)典的ATX電源簡(jiǎn)化圖，從圖中可以看到整個(gè)開(kāi)關(guān)電源的核心為控制驅(qū) 動(dòng)IC TL494或KA7500B,以上這兩種驅(qū)動(dòng)IC都具有輸出電壓可調(diào)的功能，拿到這種 電源后，先在風(fēng)扇回路中串入三只硅二極管以防調(diào)整輸出電壓時(shí)損壞風(fēng)扇。然后找 到與IC第1腳相連的分壓電阻，找到+5V輸出取樣電阻,將其拆下用一個(gè)阻值稍大 的可調(diào)電阻代替，通電后慢慢調(diào)節(jié)可調(diào)電阻使+5V端的電壓升至6.3V即可。這時(shí)測(cè)量可調(diào)電阻的阻值并用固定電阻重焊回去，這樣原5V輸出就變?yōu)?.3V，供應(yīng)所有電子

14、管燈絲使用。完成上述步驟以后將變壓器拆 下來(lái),記下每個(gè)繞組的引腳。然后將磁芯拆開(kāi)，依次將原線圈拆除并詳細(xì)記錄每個(gè)繞 組的圈數(shù)。由于原開(kāi)關(guān)電源磁芯窗口太小放不下高壓繞組，所以需要另外選擇磁芯窗口大一點(diǎn)的，在舊的彩電開(kāi)關(guān)電源板上很容易找到，買一付新的磁芯和骨架也不貴 一般2-3元即可。一般ATX電源的脈沖變壓器的繞組結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 5,為了滿足5V/22A電流的需要, 一般5V繞組采用三股0.83mm的漆包線并聯(lián)使用，12V/8A串聯(lián)于5V繞組上用雙線 并聯(lián)使。而我們用于膽機(jī)供電時(shí)，用不了那么大的電流，所以在重新繞制時(shí)需重選漆 包線的線徑，具體的繞制參數(shù)見(jiàn)圖4中的標(biāo)注。將改繞好的脈沖變壓器頂部向下，用

15、粘合劑粘在印板上固定，然后將初級(jí)線圈、5V、12V線圈分別連接到印板上原位置 高壓用的4只快恢復(fù)二極管采用搭焊方式，焊在脈沖變壓器的空置引腳上選擇所需 電壓端的抽頭焊上。然后通電檢查 5V端子看能否輸出6.3V的直流電壓，如能輸出 6.3V直流電壓說(shuō)明脈沖變壓器改制成功，如電壓偏差在15%以內(nèi)可重新調(diào)整取樣電 阻的阻值來(lái)滿足，如偏差太大則應(yīng)檢查脈沖變壓器繞制數(shù)據(jù)，不行則需重新繞制。檢查散熱風(fēng)扇的電壓情況，根據(jù)情況增減 串聯(lián)在風(fēng)扇電源電路中二極管的數(shù)量以保證電壓穩(wěn)定在12V，使風(fēng)扇能安全穩(wěn)定地工作。這樣改制的ATX電源就可以用于膽機(jī)的電源供應(yīng)了，當(dāng)然用開(kāi)關(guān)電源為 膽機(jī)供電這個(gè)問(wèn)題在圈內(nèi)一直有爭(zhēng)議

16、。這就看設(shè)計(jì)者自己怎么選擇了。根據(jù)我個(gè) 人使用這兩種電源的情況來(lái)看， 開(kāi)關(guān)電源對(duì)音質(zhì)并沒(méi)有什么影響，而且燈絲供應(yīng) 還非常穩(wěn)定，不會(huì)受到市電變化的影響，重量也比鐵芯式變壓器輕很多。六、與音箱的搭配問(wèn)題 甲類單端膽機(jī)的輸出功率都較小，在一與音箱搭配時(shí)應(yīng)考慮到這 個(gè)因素?，F(xiàn)在生 產(chǎn)的揚(yáng)聲器為了降低自身的失真大多靈敏度都偏低，對(duì)于甲類單 端膽機(jī)來(lái)說(shuō)，推 起來(lái)有些困難。與甲類單端膽機(jī)搭配時(shí)最好選擇一些靈敏度較高 的音箱，靈敏度 的高低不僅與揚(yáng)聲器自身的靈敏度有關(guān)，而且與音箱箱體的結(jié)構(gòu)形式有密切關(guān)系。在常見(jiàn)的幾種音箱箱體結(jié)構(gòu)形式中靈敏度從高到低依次為，號(hào) 角式音箱，傳輸線 式音箱，倒相式音箱，密閉式音箱。號(hào)角式音箱應(yīng)該是甲類單 端膽機(jī)的首選。因 為在揚(yáng)聲器單元不變的情況下， 號(hào)角式音箱的靈敏度比密閉式 音箱要高約10dB,這就意味著這只號(hào)角式音箱在輸入功率相同時(shí)所產(chǎn)生的聲壓比 同等體積的密閉 箱大10倍，這對(duì)甲類單端膽機(jī)重放高保真信號(hào)非常有利。但號(hào)角 式音箱的制作 難度較大，在自制時(shí)應(yīng)充分估計(jì)到其難度。下面給出一個(gè)音箱靈敏 度與所需輸入功率的關(guān)系表供大家在選擇音箱式參考。從音箱揚(yáng)聲器形式來(lái)說(shuō)我個(gè)人認(rèn)為還是選擇全頻式單元結(jié)構(gòu)為好，因?yàn)檫x擇兩分頻或三分頻結(jié)構(gòu)雖說(shuō)能擴(kuò)展高、低頻的功率頻響范圍，但增加分頻器后會(huì)增加插 入損耗，使甲類單端膽機(jī) 的負(fù)荷增加。另外整個(gè)頻響曲線都會(huì)受到