業(yè)余繞制輸出變壓器參數(shù)和公式計(jì)算

業(yè)余繞制輸出變壓器參數(shù)和公式計(jì)算-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-CompanyOne13一般業(yè)余繞制輸出變壓器不必過多留意理論參數(shù)和公式計(jì)算，但有三項(xiàng)指標(biāo)必需重視：1.輸出變壓器阻抗。2.盡量大的電感量。3盡量小的分布電容。對(duì)于輸出變壓器阻抗，理論上講即變壓器阻抗必需和功放管內(nèi)阻全都，這樣才能到達(dá)該功放管的最大設(shè)計(jì)功率，但實(shí)際制作膽機(jī)時(shí)，往往為了最正確音質(zhì)而舍棄最正確805管為例，本人一般設(shè)倍，由于有如此大的余量，所以只要按原設(shè)計(jì)者供給的數(shù)據(jù)繞制，一般都不會(huì)有什么問題。盡量大的電感量和盡量小的分布電容，電感量大則低頻好，分布電容小則高頻好，但這本身就是一對(duì)沖突，由于要電感量大則分布電容必定也大，要分布電容小則電感量也必定會(huì)小，如何解決這一對(duì)沖突，既要電感量大，以保持低頻好，又要分布電容小以保持好的高頻，這就是我們繞制輸出變壓器以保證音質(zhì)的關(guān)鍵所在。如何解決好這一對(duì)沖突呢下面具體談?wù)剛€(gè)人的制作體會(huì)，不對(duì)之處請(qǐng)大家爭(zhēng)論。1.為保證有盡量大的電感量，肯定要選擇大規(guī)格的鐵芯，只有大規(guī)格鐵芯才是大電感量的重要保證，市售成品機(jī)往往低頻下潛不深、缺乏彈性、沒有沖擊力，速度慢的重要因素都在其為節(jié)約本錢選用鐵芯太小所致，尤其是單端機(jī)，由于要流氣縫，鐵10－20W的小功率單端機(jī)的輸出牛鐵芯決35mm65mm35×65以上。而大功率單端機(jī)75mm41×75以上，以保證該輸出牛有足夠的電感量，從而保證低頻有很好的下潛，彈性和速度。2.為保證有盡量小的分布電容：a.5－75－7層，夾在初級(jí)繞組當(dāng)中，由于這樣即有很好的藕合，且各繞組的分布電容呈串聯(lián)構(gòu)造，而電容是越串聯(lián)越小的。b.留意繞制工藝，手法也是削減分布電容的重要措施。第一，繞制時(shí)線圈肯定要拉緊，越緊越好，這也是高級(jí)輸出牛只能手工繞制，不能機(jī)器繞制的緣由所在，但不肯定要排列格外整齊，有少量亂層對(duì)分布電容相反有好處。其次，線間絕緣層越薄越好，如有繞制閱歷，有急躁，用繞一層刷一層快干漆更好，但剛開頭繞制本人推舉用一般封裝紙箱的不干膠膠帶，但必需用不透亮的那種，透亮的反而不好用。每繞一層就用不干膠帶封一層，初級(jí)與次級(jí)間封兩層，因其薄膜很薄且有很好的固定作用。第三，次級(jí)繞組盡量均勻稀繞，盡量不要象初級(jí)那樣排的過密，但肯定要拉緊。3.線材選用：因我們選用的鐵芯較大，相應(yīng)的窗口也就較大，對(duì)我們選用線材帶來了好處，一般初級(jí)可選用直徑－的高強(qiáng)度漆包線，次級(jí)選用直徑－的高強(qiáng)度漆包線，視鐵芯窗口大小而定。用這種規(guī)格線材既可以拉緊，又可減小變壓器的直流電阻，從而減小了變壓器的銅損和鐵損，對(duì)改善音質(zhì)格外有利。4.關(guān)于鐵芯質(zhì)量選擇：對(duì)于一個(gè)裝機(jī)高手來講，有了一副好鐵芯就等于成功了一半。鐵芯除規(guī)格大小外，還有一個(gè)重要參數(shù)，就是必需選用片厚的，片厚的鐵芯因有渦流產(chǎn)生只能用作電源變壓器，不能用于輸出牛，如能找到以下的光面冷軋鐵芯則更好，但其含硅量不肯定要很高，中等就可以了。5.關(guān)于骨架：一般各種規(guī)格的骨架市面都有售，也可自制，但自制較麻煩?！搽m然變壓器所涉及的技術(shù)并不〕。另外各膽機(jī)生產(chǎn)廠所生產(chǎn)的輸出?？梢哉f各具特色，各有千秋。對(duì)于稱得上“Hi-Fi級(jí)〔嚴(yán)格地講膽機(jī)的Hi-Fi〕的輸出牛，一個(gè)廠家一個(gè)“味”，甚至一個(gè)批次一種音色。云云眾生”Hi-Fi甚至失真較大，頻率響應(yīng)較窄的輸出?！盀E竽充數(shù)”。而我們業(yè)余發(fā)燒友又無“孫悟空”那“火眼金睛”，“笨?！盚i-Fi的“?！保瑓s奉為上品，那可就殘了。這里筆者給大家談一談膽機(jī)的輸出牛及其業(yè)余測(cè)試方法，讓大家對(duì)“?！庇幸粋€(gè)定性的了解和生疏，也讓輸出牛不在那么“牛氣”。Hi-FI輸出牛要求其：為無窮大〔infinite〕，以應(yīng)付很低的低頻信號(hào)；為零，分布電感〔distributedinductance〕、電容〔distributedcapacitance〕為零，以便高保真的傳輸現(xiàn)代音樂的超高頻信號(hào)；〔resonance〕，以免使音頻信號(hào)發(fā)生畸變〔distortion〕；不產(chǎn)生任何非線性〔nonlineardistortion〕或相位延遲失真〔phase-delaydistortion〕。從變壓器的原理上講，現(xiàn)今無論何種形式的變壓器均無法同時(shí)滿足以上條件的。首先說變壓器要用鐵心〔core〕做導(dǎo)磁媒體，其非線性失真一般很大。再有假設(shè)需諾大的初級(jí)電感〔pri-inductor〕，其漏感〔leakage〕、分布電感、電容2項(xiàng)，互為沖突。且較大的初級(jí)電感又可使相位失真加大，動(dòng)態(tài)范圍〔dynamicrenge〕減小?！芭！薄仓嚒矵i-Fi音響了你是不是一個(gè)“恨膽狂”，然也，相反我是卻個(gè)膽機(jī)迷，且快至如醉如癡之地步。常言道“愛之深，則之切”。本人對(duì)膽機(jī)并非盲目的崇拜，而是從其優(yōu)點(diǎn)中找出可以改進(jìn)的缺乏，無法改進(jìn)的缺乏之處，才認(rèn)為是“殘缺的美”。一只寬頻響〔freguencyresponse〕的輸出牛，要求在滿足高頻的狀況下，盡量增加初級(jí)電感，以使頻響曲線向低端延長(zhǎng)。亦或在滿足低頻的狀況下，盡量減小分布電容〔distributedcapacitance〕及漏感〔leakageinductance〕以使高頻更靚。但兩者總是互為沖突，故頻響不行能很寬。現(xiàn)今的輸出牛大多承受高質(zhì)量的鐵心，特別的10Hz~20KHz±〔有的甚至更寬〕。依據(jù)現(xiàn)代“音樂頻譜曲線”看，已能滿足各種音樂信號(hào)的傳輸了。不過榮幸的是，由于輸出牛不行能傳輸更高的高頻信號(hào)〔即便能傳輸過去，相位也已延遲了很多，加之人耳的掩蔽效應(yīng)也就不能感覺到〕，可將一些高頻干等數(shù)位音源本身固有的數(shù)位干擾“拒之門外”。這就是用有輸出?！?，CD、VCD、DVD音樂要比石機(jī)“好聽”很多〔顯得〕。故有些名廠的石機(jī)也承受“?！盡cIntosh〔麥景圖〕。機(jī)雖有充實(shí)的低頻但高頻暗淡，久聽會(huì)感覺“悶”得難過〔如今發(fā)燒友的耳朵已修煉的挑剔的很〕?，F(xiàn)今的音箱好象在暗中為膽機(jī)彌補(bǔ)這“高頻缺乏”，把音箱的高頻做的較靚，甚至用高靈敏的號(hào)角單元，那種“缺乏”也就不顯得那么突出了.〔leakageinductance〕比〔LL〕很大〔即較大的電感〔inductor〕，微小的漏感〕。故通常用電感漏感比〔LL〕來衡量一個(gè)輸出牛的優(yōu)劣。下面我給大家談?wù)剬?duì)輸出牛具體的要求：初級(jí)電感〔priinductor〕LL=K·〔Ra-r1〕/2πfmin其中：Ra是放大器的最正確負(fù)載阻抗〔optimumplateload〕，r1是輸出牛的初級(jí)直流電阻。K是一個(gè)系數(shù)，-3dB30%時(shí)，K=1；當(dāng)要求-110%時(shí)，K=25%時(shí)，K=3；fmin：所要求之最低頻率。初級(jí)漏感〔pri-leakageinductance〕LsLs=K·Rar1/2πfmax其中：fmax系所要求30%時(shí)，K=10%時(shí)，K=。輸出牛直流電阻單端〔single-ended〕r1=·Ra〔1-η〕；次級(jí)〔push-pull〕r1=·Ra-a〔1-η〕Ra系單端放大器〔single-ended〕最正確負(fù)載阻抗〔optimumplateload〕；Ra-a系推挽放大器〔push-pull〕最正確負(fù)載阻〔efficiency〕，一般取~η取值越低。輸出牛直流電阻不宜過大，否則將影響瞬態(tài)〔transient〕、解析力及動(dòng)態(tài)范圍〔dynamicrange〕。由于變壓器中存在電抗〔reactance〕成分，其感抗〔inductivereactance〕隨頻率的變化而變化，使得其輸入阻抗〔inputimpedance〕亦隨之變化，一般中頻段呈肯定值不變。而低頻段，隨頻率的降低而急速下降，高頻段又隨頻率的上升而上升。當(dāng)阻抗偏離放大器的最正確負(fù)載阻抗〔optimumplateload〕較多時(shí)，放大器將產(chǎn)生嚴(yán)峻的波形失真，且輸出功率亦下降。故一般要求變壓器的輸入阻抗〔inputimpedance〕變化<30%。另外，由于變壓器本身存在有分布電感〔distributedinductance〕及分布電容〔distributedcapacitance〕，其相互作用將產(chǎn)生串聯(lián)或并聯(lián)諧振〔resonance〕。發(fā)生諧振時(shí)，其輸入阻抗〔inputimpedance〕趨向于零或無窮大〔infinite〕。且無論是串聯(lián)或并聯(lián)諧振，其輸出電壓都可能消滅峰值，使頻響曲線變差。為掌握變壓器在諧振〔resonance〕時(shí)輸入阻抗的變化程度，保證平坦的幅Q值〔Q值的含義是，感抗〔inductivereactance〕或容抗〔capacitivereactance〕與回路電阻之比。Q值越大，其阻抗的變化程度也越大〕，選擇適宜的電感〔pri-inductor〕漏感、內(nèi)阻及分布電容值。另外，變壓器初級(jí)電感的大小還與信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍〔dynamicrange〕有關(guān)聯(lián)，當(dāng)信號(hào)幅度〔amplitude〕與響度〔loudness〕變化時(shí)，意味著鐵心中的磁感應(yīng)強(qiáng)度〔inductiondensity〕和磁導(dǎo)率〔permeance〕在變化。因而初級(jí)自感量也將隨著信號(hào)幅度〔amplitude〕的變化而變化，當(dāng)信號(hào)幅度〔amplitude〕較大時(shí)，很大的初級(jí)電感，引起波形失真加大。而信號(hào)幅度較小時(shí)，鐵心的磁導(dǎo)率〔permeance〕變小，自感量變小，將影響頻率響應(yīng)特性〔freguencyresponse〕。再者，從減小相移失真〔phase-delaydistortion〕的角度考慮，輸出牛亦不能只為照看低頻而過分的加大初級(jí)電感〔pri-inductor〕。由于鐵心的磁飽和〔magnB-H曲線的飽和區(qū)，此時(shí)，因磁化電流〔magnetizingcurrent〕的波形已嚴(yán)峻失真，呈尖頂狀，致使輸出電壓的波形也產(chǎn)生失真。輸出牛鐵心的磁感應(yīng)強(qiáng)度〔inductionde越高，失真亦越大〔EI型鐵心做輸出牛，要比其他形式的型，CEI鐵心最好不用超高導(dǎo)磁率，帶紋向的硅鋼片〕?！踩鐔味溯敵雠＃蛲仆炫Ｒ騼晒茈娏飨嗖钶^多，或兩組繞組圈數(shù)不對(duì)稱時(shí)〕，失真就更為嚴(yán)峻。為減小波形失真，常用的方法是在鐵心〔core〕中墊入空氣隙〔airgap〕SS〔cm〕=×10I·N1I：磁化電流；N1：圈數(shù)5mA以上〔或者初級(jí)兩臂圈數(shù)相以上〕時(shí)，就要留有氣隙了〔或者不將鐵心插的過緊〕。下面我們來談?wù)勅绾卧跇I(yè)余條件對(duì)輸出牛進(jìn)展測(cè)量。所用的工具有：數(shù)字電壓信號(hào)發(fā)生器〔signalgenerator〕，為觀看波形失真狀況，最好還要有示波器〔oscilloscope〕、失真儀〔distortionmeter〕等〔如在測(cè)量頻響寬度時(shí)，在高頻段有時(shí)測(cè)得輸出值也不小，但波形卻已20Hz~20KHz范圍內(nèi)是否良好?！瞫ignalgenerator〕XD-130SR-8，二手價(jià)僅千余元人民幣。此兩件必用的儀器的價(jià)位較低，業(yè)余發(fā)燒友很簡(jiǎn)潔擁有，且完全可以滿足測(cè)試要求，格外有用〔固然閣下假設(shè)擁有其他高檔的儀器則更好〕。輸出牛在正規(guī)廠家一般均是用專用綜合測(cè)試儀來測(cè)得，有些數(shù)據(jù)對(duì)發(fā)燒友來講，并無多大意義，用這里簡(jiǎn)潔的測(cè)試方法，即可測(cè)出輸出牛的幾項(xiàng)有用參數(shù)，且相差不多，很具使用價(jià)值?！瞚nductor〕單端〔single-ended〕輸出牛由于存在嚴(yán)峻的直流磁化，故在測(cè)量時(shí)須參加與實(shí)1，其中電源變壓器〔宜用大功率的〕供給交、直流兩種電壓，在被測(cè)輸出牛的初級(jí)同時(shí)通過交、直流兩種成分〔模擬單端牛實(shí)際的工作狀態(tài)〕。R系無感電阻〔noniductive〕，〔溝通電流表難找，現(xiàn)用電阻降壓法取代溝通表〕R上的溝通UL，然后按下式計(jì)算出初級(jí)電感L=U2·R/2πf·U1測(cè)試不準(zhǔn)確〔以下均同〕。推挽〔push-pull〕輸出牛，由于不存在直流磁化〔或僅有少許的磁化〕?？捎?~15mA的可調(diào)直流電流〔假設(shè)你的電路兩管電流完全相等，可不加直流〕。其中：R≤〔2πfL〕，然后按下式求得：√U為溝通輸入電壓，URR上的電壓，r為輸出牛的初級(jí)〔pri〕內(nèi)阻。2、漏感〔leakageinductance〕，一般輸出牛的漏感僅幾毫亨~幾十毫亨，其值〔1KHz、100Hz〕，此不祥述。3、自諧振〔resonance〕頻率：無論是串聯(lián)或并聯(lián)諧振，最好不要落在音頻范KHz10KHz以內(nèi)。業(yè)余3測(cè)量。其中，R系無感電阻〔noniductive〕，其值越小越好，聯(lián)自諧振頻率；當(dāng)電壓表消滅最大讀數(shù)時(shí)的頻率，即為串聯(lián)自諧振頻率。4、頻率響應(yīng)〔freguencyresponse〕：推挽〔push-pull〕輸出牛的測(cè)試電路如圖，其中R值等于初級(jí)阻抗的一半，RL等于輸出阻抗。先在將信號(hào)源的輸出電壓調(diào)至最大〔最好將電壓升至輸出牛工作所需電壓〕，并記錄。然后調(diào)整輸出頻率，分別記錄下低頻、中頻〔1KHz〕RLUR低、UR中、UR高，再按下式計(jì)算：低頻響應(yīng)值〔dB〕=20lgUR低/UR中；高頻響應(yīng)值〔dB高頻響應(yīng)值〔dB〕=20lgUR高/UR中。R1匹配電阻。其阻值為變壓器初級(jí)阻抗與信號(hào)源輸出阻抗之差的值〔用無感電阻〕RL為變壓器次級(jí)被測(cè)端的阻抗值〔用無感電阻〕30uf以上的無極性電容C2為變壓器輸出匹配電容,一般用測(cè)試：〔RMS〕DC，按被變壓器初級(jí)最1/10值輸出牛，由于單端牛中有直流磁化作用，故測(cè)試電路中需參加直流電流成分。不過高頻段僅與漏感及分布電容有關(guān)，為便利測(cè)試，在測(cè)5R等于被測(cè)輸出牛的輸入阻抗〔inputWA指示到輸出牛實(shí)際工作電流值，C1為隔直電容，其測(cè)試方法及計(jì)算公式與推挽〔push-pull〕牛一樣。5、輸入阻抗〔inputimpedance〕：輸入阻抗受初級(jí)電感、漏感〔leakageinductance〕及分布電容〔distributedcapacitance〕等的影響，在高及低頻段呈現(xiàn)出不30-50%。推挽〔push-pull〕6，在UL，然后按下式計(jì)算：輸入阻抗〔inputimpedance〕Z=RaUL/UaUa：Ra上的電壓；單端〔single-ende7WA指示到正常工作電流。其余測(cè)試方法及計(jì)算與推挽〔push-pull〕牛一樣。6、分布電容〔distributedcapacitance〕的測(cè)量：分布電容是由變壓器本身的構(gòu)造8，調(diào)整信號(hào)源的輸出電壓至最大〔最好能升至工作所需電壓〕，然后轉(zhuǎn)變輸出頻率。當(dāng)輸出電壓指示最大時(shí)，說明電路產(chǎn)生諧振，此時(shí)的頻率為f〔KHz〕。然后按下式計(jì)算：初級(jí)分布電