膽機(jī)用hifi輸出變壓器的制作

膽機(jī)用Hi-Fi輸出變壓器的制作膽機(jī)上使用的Hi-Fi輸出變壓器是高保真音響設(shè)備中的關(guān)鍵元件，其自制時(shí)，相關(guān)技術(shù)要求、繞制數(shù)據(jù)、制作工藝以及硅鋼片、漆包線等的品質(zhì)均直接影響膽機(jī)的音質(zhì)效果和音量。所以，廣大音響愛(ài)好者倍加重視膽機(jī)用Hi-Fi輸出變壓器的設(shè)計(jì)與制作工藝是理所當(dāng)然的。下面筆者根據(jù)膽機(jī)輸出變壓器的工作原理，結(jié)合多年來(lái)的自制經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，盡可能詳盡地介紹其設(shè)計(jì)與制作工藝問(wèn)題。供參考。一、輸出變壓器的繞制要求:原則上講，這種變壓器與普通音頻輸出變壓器的繞制要求基本相似，只是在線圈的排列方式上有所不同。為了增加初級(jí)線圈的電感量，保證頻率響應(yīng)向低頻端伸展，并同時(shí)不減少它的漏感，以使高頻特性得到改善，經(jīng)音響界前輩們的不斷努力探索和實(shí)踐，認(rèn)為采取初次級(jí)交叉分段的獨(dú)特方式進(jìn)行繞制，可以滿足Hi-Fi的要求（見圖1）。其主要技術(shù)性能要求如下：在頻率范圍為20?15000Hz時(shí)，失真度應(yīng)＜1dB；膽管的屏壓UP應(yīng)為316V，屏流IP為0.08A，反饋系數(shù)K為5%，輸出功率P2為8.5W；變壓器的初級(jí)阻抗IPP為10kQ，次級(jí)阻抗Z2為0-4-8-16Q，變壓器的效率n為85%。鋼二、輸出變壓器的繞制數(shù)據(jù):依據(jù)上述技術(shù)要求，可以運(yùn)用公式求出變壓器及其在繞制變壓器時(shí)所需掌握的數(shù)據(jù)。1、初級(jí)線圈的電感量（失真系數(shù)m=1.12時(shí)）:LZFF/U療「2OJ1.12—1)=10000/63.35點(diǎn)LSKlh2、鐵芯截面積:SC-2/P2-2vS.5-5.83cm1 少年易學(xué)老難成，一寸光陰不可輕-百度文庫(kù) 經(jīng)查閱常用鐵芯規(guī)格資料，應(yīng)選用CIEB22標(biāo)準(zhǔn)鐵芯型號(hào)，其有效截面積SC=2.2X3.3X0.91^6.6cm2，磁路長(zhǎng)度為L(zhǎng)C=12.4cm；3、 線圈匝數(shù)比（當(dāng)次級(jí)阻抗為4/8/16Q時(shí)）：nl三 mTOOOO'O.^S/4*46,ii2-/iW6^'口35碩員。新716=23.4、 初級(jí)線圈總匝數(shù)：窕?I偵，6了圮3叫晶5、 中心抽頭B+至G2的匝數(shù)：NG5=/TC-（Nl/2>OS'（344^/2）-35S5,6、 次級(jí)線圈匝數(shù)（視次級(jí)阻抗而定）：N2=N1/n1=3446/46^75,N2=N1/n2=3446/32.6e106,N2=N1/n3=3446/23^150；7、 初級(jí)線圈平均電流：I1=IP/2=0.08/2=0.04A；8、 次級(jí)線圈電流（當(dāng)Z2分別為4/8/16Q時(shí)）：L2=/8■-5/S整\jO3ApH或胡6*.73Af初級(jí)線圈導(dǎo)線直徑:。1=以7/汀工0.7『繭說(shuō)由0.14mmf初級(jí)線圈導(dǎo)線直徑（視次級(jí)阻抗而定）:gM.7vT5=0,7廣匚希-O+85mm,d>0^vi7（JJ?O.71minrd2=O.7/F7y^O.bOmn,最終計(jì)算結(jié)果見附表。端子匝牧_域徑再注初級(jí)L2(「.13成小OJiinm4〔八兆5Ti0.HTnifnX6(SL25T4。一站mm次級(jí)L8□25T(JO.BSmnfig4口%mw'、"）25T00.SSTilm￡A汗,1ST40.71mm7,8<7\8')36T0.7IEIL1U1??%to〔礦、纓35T功bi7lmm5,JGT■40.6Dmm-次蛾L0(71.時(shí)）50T0-16位9,10.戚）50T|印0.60mm1輸出變壓器的繞制工藝：繞制工藝問(wèn)題是制作Hi-Fi輸出變壓器的關(guān)鍵工序所在，變壓器的鐵芯、線圈用漆包線及在制作中所用的材料的選取，都是至關(guān)重要的。1、為了減少和盡可能避免鐵芯產(chǎn)生的磁滯損失和渦流損失，在繞制時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用導(dǎo)磁系數(shù)較高的互相之間絕緣的薄型硅（硅）鋼片或鐵鋁合金片，使渦流只局限于薄片之間。如果鐵芯質(zhì)量很好，只是每片之間的絕緣性能不佳，補(bǔ)救的方法是，用香蕉水稀釋硝基清漆，噴涂在鐵芯片的其中一面，再用烘箱烤干。若用萬(wàn)用表測(cè)量每片之間的絕緣電阻為“8”，則為絕緣合乎要求。2、線圈繞組應(yīng)選取具有良好絕緣的漆包線、沙包線或絲包線，繞制低頻音頻輸出變壓器一般采用高強(qiáng)度漆包線，即聚酯薄漆膜QZ-2型，若框架允許時(shí)，最好采用厚漆膜QZ-1型漆包線。3、初級(jí)與次級(jí)線圈之間應(yīng)采用無(wú)纖維狀電纜紙等介電常數(shù)小的材料作絕緣，不宜采用介電常數(shù)較大的聚酯薄膜等材料作組間絕緣，否則會(huì)增大分布電容，影響其正常工作。4、初級(jí)和次級(jí)線圈應(yīng)按同一方向的順序繞制，初級(jí)線圈被夾在兩組次級(jí)線圈之間，并注意同名端（見〃-〃符號(hào)），如圖1所示。每繞完一組，應(yīng)注明編號(hào)或作好記錄。5、次級(jí)繞組有三種情況：（即0-4-8-16Q），應(yīng)根據(jù)所配接的揚(yáng)聲器阻抗來(lái)確定圈數(shù)和線徑，有關(guān)數(shù)據(jù)見附表。6、線圈繞制完畢，初級(jí)采用串聯(lián)方式進(jìn)行連接，次級(jí)采用先并聯(lián)后串聯(lián)方式連接，連接時(shí)應(yīng)仔細(xì)按事先注明的編號(hào)進(jìn)行連接，否則極易造成線圈接頭接反或人為短路。連接方式和方法如圖2所示。審27、先將線圈進(jìn)行除潮處理，再浸絕緣清漆和烘干處理，然后用鐵芯2?3片交插裝入線圈骨架內(nèi)，裝入鐵芯時(shí)不要用力過(guò)猛，以防損傷線圈骨架和導(dǎo)線絕緣層，裝好后用螺栓固定緊.膽機(jī)輸出變壓器在電子管功放電路中是必不可少的，其質(zhì)量好壞直接決定膽機(jī)性能，對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算不可掉以輕心。焊機(jī)派發(fā)燒友歷經(jīng)備料、繞制、裝配、浸漆烘干等千辛萬(wàn)苦，最后測(cè)試發(fā)現(xiàn)總有些指標(biāo)無(wú)法令人滿意。其實(shí)這不怪制作者，因?yàn)楝F(xiàn)有的資料中，許多問(wèn)題不甚明了。下面談?wù)勅菀妆缓雎缘膯?wèn)題。阻抗計(jì)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=（n/n）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一 ...1—2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(guò)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(guò)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(qǐng)記住該計(jì)算公式，您經(jīng)常會(huì)使用它?！纠?】某音頻輸出變壓器輸出阻抗Ro=5kQ，r1=350Q，二次側(cè)負(fù)荷為8Q，求匝數(shù)比n。n=(R/Rr)1/2=[(Ro-2r1)/Rr]1/2=[(5000-700)/8]1/2=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5000Q，而變成了5700Q，誤差由此產(chǎn)生。輸出變壓器鐵心中的磁感應(yīng)強(qiáng)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(wú)效阻抗r1+Z2=2r1，有效阻抗R在總阻抗Ro中所占比例即為變壓器的效率n，故n=(Ro-2r1)/Ro。在例1中n=(5000-700)/5000=86%。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=5000Q的變壓器，如果n=90%，2r1=10%，貝Wr1=500Q，r1=250Q。通常第一條要服從于第二條。計(jì)算時(shí)先測(cè)量每匝平均長(zhǎng)度，乘以匝數(shù)，得一次側(cè)線總長(zhǎng)度。再查該規(guī)格線每米電阻，乘以總長(zhǎng)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(gè)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(shí)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1/廣二S/S，面積比為直徑比的平方，S/S=(d/d)2，連起來(lái)為2 1 2 1 2 1 2 1n=U/U=I/I=S/S=(d/d)212 2 12 1 2 1故d2=d1?m/2，請(qǐng)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60.25mm，n=25:1。二次側(cè)用線直徑為d2二d1*m/2=0.25X251/2=1.25mm氣隙計(jì)算甲類單端輸出變壓器中有直流電流通過(guò)，為避免鐵心磁飽和，將鐵心由對(duì)插改為順插，同時(shí)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(qiáng)度的因素是磁動(dòng)勢(shì)，也叫磁場(chǎng)強(qiáng)度，即H=I-n，單位為安?匝(A?T)，n為匝數(shù)，I為電流。在磁動(dòng)勢(shì)壓力作用下，導(dǎo)磁材料中將產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度，因此磁動(dòng)勢(shì)H越大則鐵心中磁感應(yīng)強(qiáng)度也越高，大到一定程度，鐵心導(dǎo)磁率U迅速下降，鐵心便磁飽和了。這時(shí)應(yīng)加大氣隙，控制磁感應(yīng)強(qiáng)度。有氣隙的變壓器，其氣隙寬度6=I?n?r，式中r為不同導(dǎo)磁材料的實(shí)用系數(shù)。從前，在冶金技術(shù)落后的情況下r=1.8X10-4(cm/A?T)。而對(duì)于現(xiàn)在常用的質(zhì)地優(yōu)良的硅鋼片，r=1X10-4(cm/A?T)，氣隙寬度與鐵心大小無(wú)關(guān)?！纠?】某甲類單端輸出變壓器，一次側(cè)線圈n1=3000T，由300B推動(dòng)，板流Ia=80mA，求氣隙6。6=I?n?r=0.08X3000X1X10-=0.024cm=0.24mm電感量的測(cè)試條件不同時(shí)所測(cè)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(cè)得的空載電感則為初始電感。這種數(shù)據(jù)只對(duì)無(wú)負(fù)載的頻率校