電子管輸出變壓器的秘密

1、電子管輸出變壓器的秘密本文主要談?wù)勀憴C(jī)輸出變壓器制作過程中容易被忽略的一些問題。1阻抗計算 有基礎(chǔ)的發(fā)燒友都知道，變壓器線圈一次側(cè)與二次側(cè)匝數(shù)比的平方等于阻抗比，即R1/R2=(n1/n2)2 ，但往往忽略了線圈的銅阻。設(shè)一次側(cè)銅阻為r1，二次側(cè)銅阻為r2，變壓器由匝數(shù)比n把二次側(cè)喇叭阻抗Rx反射回一次側(cè)等效阻抗為R，并與銅阻相串聯(lián)。輸出總阻抗為Ro，則Ro=R+r1+Z2，式中Z2為二次側(cè)銅阻通過變壓比n反射回一次側(cè)的等效二次側(cè)銅阻，它等于r2n2，上式即變?yōu)镽o=R+r1+r2n2。一只合理布置線圈的變壓器，即一次側(cè)與二次側(cè)線圈中電流密度相等的變壓器，其一次側(cè)銅阻r1應(yīng)該等于二次側(cè)銅阻通過

2、電壓比n反射回一次側(cè)的銅阻Z2，即r1=Z2，故變壓器總銅損r1+Z2=2r1。這樣，前式又變?yōu)镽 =R+2r1或R=Ro-2r1，請記住該計算公式，您經(jīng)常會使用它?！纠?】某音頻輸出變壓器輸出阻抗Ro=5k，r1=350，二次側(cè)負(fù)荷為8，求匝數(shù)比n。n=(R/Rr)1/2=(Ro-2r1)/Rr1/2=(5000-700)/81/2=23.2如果不考慮銅阻，其結(jié)果為n=25，制作出的變壓器阻抗將不是5000，而變成了5700，誤差由此產(chǎn)生。 輸出變壓器鐵心中的磁感應(yīng)強度很低，遠(yuǎn)低于電源變壓器，鐵損較小，故損失主要是銅損。變壓器中有效阻抗R=n2R ，無效阻抗r1+Z2=2r1，有效阻抗R在總

3、阻抗Ro中所占比例即為變壓器的效率，故=(Ro-2r1)/Ro。在例1中=(5000-700)/5000=86。2用線直徑 首先應(yīng)考慮電流密度，一般不大于2.5A/mm2，考究的選2A/mm2。其次考慮變壓器效率，即給直流電阻定出了不大于某值的指標(biāo)。如Ro=5000的變壓器，如果=90 ，2r1=10，則2r1=500，r1=250。通常第一條要服從于第二條。計算時先測量每匝平均長度，乘以匝數(shù)，得一次側(cè)線總長度。再查該規(guī)格線每米電阻，乘以總長度，即得一次側(cè)直流電阻。若不合格，再選別的規(guī)格線徑。當(dāng)一次側(cè)選線決定后，二次側(cè)選線的標(biāo)準(zhǔn)如下：在一個有兩側(cè)線圈的變壓器中，只有當(dāng)兩側(cè)線圈中的電流密度相等時

4、才是最合理用線。設(shè)一次側(cè)線徑為d1，二次側(cè)線徑為d2，匝數(shù)比為n，根據(jù)變壓器原理n=U1/U2=I2/I1，電流與電壓成反比。而一次側(cè)、二次側(cè)電流密度相等同，導(dǎo)線截面積S與電流I成正比，故I2/I1 =S2/S1，面積比為直徑比的平方，S2/S1= (d2/d1)2，連起來為n=U1/U2=I2/I1=S2/S1=(d2/d1)2故d2=d1·n1/2 ，請牢記此公式，只有按此公式算出的用線直徑比，一次側(cè)、二次側(cè)電流密度才相等，用線也最合理。【例2】某輸出變壓器一次側(cè)用線為0.25mm，n=25:1。二次側(cè)用線直徑為d2=d1*n1/2=0.25×251/2 =1.25mm

5、3氣隙計算 甲類單端輸出變壓器中有直流電流通過，為避免鐵心磁飽和，將鐵心由對插改為順插，同時留有氣隙。該氣隙大小至關(guān)重要，太小則鐵心易磁飽和，太大又使電感量不足。在變壓器鐵心中決定磁感應(yīng)強度的因素是磁動勢，也叫磁場強度，即H=I·n，單位為安·匝(A·T)，n為匝數(shù)，I為電流。在磁動勢壓力作用下，導(dǎo)磁材料中將產(chǎn)生磁感應(yīng)強度，因此磁動勢H越大則鐵心中磁感應(yīng)強度也越高，大到一定程度，鐵心導(dǎo)磁率迅速下降，鐵心便磁飽和了。這時應(yīng)加大氣隙，控制磁感應(yīng)強度。有氣隙的變壓器，其氣隙寬度=I·n·r，式中r為不同導(dǎo)磁材料的實用系數(shù)。從前，在冶金技術(shù)落后的情況下

6、r=1.8×10-4(cm/A·T)。而對于現(xiàn)在常用的質(zhì)地優(yōu)良的硅鋼片，r=1×10-4(cm/A·T),氣隙寬度與鐵心大小無關(guān)?！纠?】某甲類單端輸出變壓器，一次側(cè)線圈n13000T，由300B推動，板流Ia=80mA,求氣隙。=I·n·r=0.08×3000×1×10-4=0.024cm=0.24mm電感量的測試條件不同時所測得的數(shù)據(jù)也不相同，一般有以下幾種：1 初始電感 電感表測得的空載電感則為初始電感。這種數(shù)據(jù)只對無負(fù)載的頻率校正網(wǎng)絡(luò)有用，因為其條件與輸出變壓器工作條件相差甚遠(yuǎn)，所以用處不大。2

7、交流電感 在變壓器一次側(cè)加載交流電壓所測出的數(shù)據(jù)便為交流電感，但必須附加測試條件，如頻率、電壓。該辦法測得的電感對推挽輸出變壓器有用，因其測試條件符合推挽輸出變壓器的實際工況。3 加載直流工作電流后的電感 適合甲類單端機(jī)用的有氣隙輸出變壓器、電源濾波抗流圈。該方法測試手段比較復(fù)雜，一般可用測得的交流電感數(shù)值的70左右估作加載直流工作電流后的電感。本文來自: DZ3W.COM 原文網(wǎng)址：DIY推挽輸出變壓器制作300B單端輸出機(jī)發(fā)布: 2009-6-16 11:14 |  作者: allegro_pcb |   查看: 376次

8、0;單端輸出機(jī)膽味濃郁，音色靚，聽感順耳，倍受膽迷青睞。而單端機(jī)功率放大器的品質(zhì)與輸出變壓器的性能有著非常密切的聯(lián)系，單端輸出變壓器要克服直流磁化，鐵芯要留有氣隙，因此，單端輸出變壓器體積大，成本高，配對困難。     由于單端輸出變壓器至少要工作于20Hz-30kHz甚至更寬的音頻范圍內(nèi)，因此，一方面要求電感量大些，以獲得良好的低頻響應(yīng)，必須增大鐵芯截面積；另一方面，要求漏感和分布電容盡可能小，以便得到良好的高頻響應(yīng)，而電感、漏感和分布電容又是同步增加或減少的。    為了解決這一矛盾，以獲得良好的高低頻響應(yīng)，采用較大的鐵芯截面積并

9、采用分層分段交叉夾繞等方法進(jìn)行繞制，以減小分布電容，保證高頻響應(yīng)。盡管如此，制作頻響在15Hz50kHz的單端輸出變壓器已屬不易，而制作頻響在10Hz-100kHz的推挽輸出變壓器，較同等功率單端輸出變壓器要容易得多，并且體積小成本低，也容易配對。    為了進(jìn)一步提高單瑞膽機(jī)的綜合性能，增強對樂曲的表現(xiàn)力，使重放樂聲更傳神，音色更好，充分體現(xiàn)單端機(jī)優(yōu)美的音色，又有較寬的頻響，如采用推挽輸出變壓器作單端輸出變壓器制作膽機(jī)則是不錯的選擇。下面就筆者試用推挽輸出變壓器制作的寬頻響300B單端輸出機(jī)，作一交流。    一、電路原理 

10、;   本機(jī)電路如圖所示，用音頻專用五極管6B8P推動直熱三極管300B作單端輸出，300B屏極連接推挽輸出變壓器一端，而推挽輸出變壓器另一端，連接由6P3P組成的直流勵磁電路，當(dāng)300B屏流確定后，再調(diào)整6P3P屏流與300B屏流等值，由于兩組線圈電流方向相反，產(chǎn)生的直流磁場相互抵消，因此單端直流磁化問題得到解決，從而解決了單端輸出變壓器必須留有磁隙，使輸出變壓器電感量減小的問題，實現(xiàn)了用推挽輸出變壓器制作單端輸出機(jī)的夙愿。    目前，高性能推挽輸出變壓器的頻響已達(dá)到10Hz-100kHz(-1dB)的范圍，將其運用于單端輸出機(jī)，擴(kuò)大了傳統(tǒng)

11、單端輸出變壓器的頻響范圍，其音質(zhì)音色十分艦麗，令人神往，特別耐聽。盡管此法電耗增加，但換來的單端輸出寬闊頻響十分難得，彌足珍貴。  二、元件選擇  電子管6B8P系音頻專用二極五極管，原用于交流收音機(jī)作檢波和低頻電壓放大，使用時可將二極管兩小屏接地，該管推動力強，膽味濃郁，空氣感好。    300B國產(chǎn)品有曙光、桂光、天津全真等，整流管用南京5Z3P。電阻用大紅袍，電解電容用國產(chǎn)天和牌電容器或閃光燈專用電解電容器CD17H等，這類電容電荷轉(zhuǎn)換速率快，對樂曲的動態(tài)及力度表現(xiàn)俱佳，耦合電容選用頻差傳輸特性均勻的銀膜油浸電容或銅膜油浸電容，如VQ銀膜油浸電容等，這類電容上機(jī)后，播放人聲樂曲音色平衡，有如身臨其境之感。    本機(jī)選用的推挽輸出變壓器系曙光牌50W 6P3P推挽輸出變壓器，鐵芯截面積為30mmx50mm，單端輸出阻抗(半臂)為3k8，頻響為10Hz-100kHz(-1dB)。電源變壓器功率在300VA左右，阻流圈為5H300mA。    三、組裝調(diào)試    整機(jī)組裝無誤后，將6B8P陰極電流調(diào)節(jié)在2.6mA(陰