本帖最后由 白居不易于2010-11-29 10:02編輯

輸出變壓器在膽機中的作用極其重要有人說它是膽味的主要源頭之一也有人嘗試給石機加上輸出變壓器 以便使石機具有膽味 輸出變壓器的質(zhì)量與整機工作性能有密切關(guān)系 因此除了使用優(yōu)質(zhì)硅鋼片以外其制作工藝要求較高特別是由于眾所周知的原因制造商對輸出變壓器的數(shù)據(jù)及工藝往往諱莫如深給初學(xué)者以神秘的感覺 網(wǎng)上關(guān)于輸出變壓器的帖子較多為使初入此道的朋友有一個初步的認識這里談

談輸出變壓器的有關(guān)知識本人從不搞輸出變壓器以及其他元器件的制售等經(jīng)營有些觀點純屬一家之言如有得罪請多海涵

一、輸出變壓器的功能

1、把膽機輸出的功率通過阻抗變換傳輸給低阻抗的喇叭音箱

功放電子管的屏極負載阻抗較高不同工況負載阻抗也不同三極管負載阻抗一般取值較高為內(nèi)阻的2~3倍有的甚至達到4倍而集射管或五極管為內(nèi)阻的0 1~0 25倍 下面為常見的功放管單端負載阻抗典

型值

6F6GT 6V6GT 6L6G EL34 KT66 807 2A3 45 211 WE300B 845 6P14

7K 5 0K 2 5K 2 0K 2 2K 2 5K 2 5K 3 9K 5 0K 3 0K 3 4K 5 2K

如果負載阻抗發(fā)生變化必須適當(dāng)調(diào)整功放管的工作點

一般喇叭或音箱阻抗多為4、 5、 6 日本 、 8、 16、 32Ω 32Ω的多為電影放映機功放專用 因為從放映機到銀幕傳輸距離較遠阻抗高可以降低損耗等所以必須通過輸出變壓器加以變換其公式為N初/N次=√R初/R次或N初平方/N次平方=R初/R次為了敘述簡便先不考慮效率問題 這個公式是從功率P=U平方/R演變來的 P初=P次 U初平方/R初=U次平方/R次變換一下就成為U初平方/U次

平方=R初/R次 從變壓器原理可知初次級電壓比U初/U次=圈數(shù)比N初/N次 因此用N(圈數(shù)代替U 電壓便得到N初平方/N次平方=R初/R次把這個公式開方便得到N初/N次=√R初/R次

電子管功放對阻抗匹配要求較嚴格如果負載阻抗發(fā)生變化必須重新設(shè)計、調(diào)整功放管的工作點 因此次級阻抗要根據(jù)喇叭或音箱阻抗決定如果次級負載有多種如0-4-8-16Ω次級繞組可以有幾種阻

抗與之配合如果只用低阻抗則高阻抗繞組會加大漏感 因此一般采用0-4-8Ω或0-8-16Ω 如鑫諾威特——拉斐爾的套機就有兩種輸出變壓器可供選擇

2、隔離直流高壓這個就不解釋了對于屏壓較高的輸出電路應(yīng)注意初次級之間以及對地鐵心或底盤的絕緣問題

二、輸出變壓器的主要參數(shù)

1、初次級阻抗或變比 基本概念前面已經(jīng)講過了在選擇或設(shè)計制作變壓器時要根據(jù)功放管的負載阻抗和喇叭音箱阻抗確定初次級阻抗和變比 在實際設(shè)計時要考慮效率問題

2、額定功率 由于功放輸出功率不同輸出變壓器也要與之相匹配 電子管功放輸出變壓器的功率從收音機的0 5W到大型擴音機的275W不等而高保真功放在2 5W-100W左右為了避免失真高保真功

放輸出變壓器一般適宜在小于額定功率條件下工作 因此功放輸出功率須留出足夠的富裕量

說到這里順便指出有很多網(wǎng)友圖省事和經(jīng)濟利用6P1收音機2W輸出變壓器其中當(dāng)然也不乏拆舊收音機或27廠的庫存品做6P1或6P 14單端功放甚至直接利用紅燈711等收音機改制音響 由于三級收音機額定不失真輸出功率只有0 5W 6P1的設(shè)計屏壓僅為200V左右其頻率范圍只有150Hz-5000Hz(由喇叭和調(diào)幅廣播頻寬所決定)  由此可知根本不可能取得好的放音效果 至于用小功率電力變壓器代替輸出變壓器無論是初級電感還是鐵心質(zhì)量與輸出變壓器的要求相去甚遠應(yīng)急修理臨時替代尚可用來裝機還是免了吧 說句不太中聽的話玩膽機本身就是錦上添花的事一味窮湊合不如不玩 有網(wǎng)友可能會問這與你主張修舊利廢不是矛盾嗎非也修舊利廢不等于降低對元器件的質(zhì)量要求我用舊存的七燈變壓器裝四管膽前級用海鷗閃光燈快速電解電容作濾波其性能比電路圖本身要求高出許多還

有那大紅袍金屬膜電阻現(xiàn)在都是搶手貨

3、初級電感L 初級電感與低頻響應(yīng)有關(guān)輸出變壓器最低頻下限fd在初級電感的感抗等于負載阻抗處 感抗Rl=2πfdL把這個公式變換一下可以得出L=Rl/2πfd把1/2π變化為0 159可以得出L=0 159Rl/fd L單位為亨利H  fd為最低放音頻率單位Hz Rl單位Ω這就是設(shè)計輸出變壓器的公式之一 從這個公式可以得知 同樣的負載阻抗其最低放音頻率越低輸出變壓器所需初級電感越大而同樣的初級電感負載阻抗低的其最低放音頻率也低反之負載阻抗較高的變壓器要獲得同樣的最低放音頻率其電感必然要加大電感大漏感也大這是互相矛盾的下面會進一步論述兩者的關(guān)系 負

反饋可以提高功放阻尼系數(shù)但初級電感與負反饋無關(guān)不會因為有負反饋而減小

4、漏感Lp 漏感決定了高頻部分的頻率響應(yīng)特性漏感的阻抗等于負載阻抗處為高頻上限一般值為XXmH 由此可知內(nèi)阻低負載阻抗也低的三極管對漏感要求高而內(nèi)阻高負載阻抗也高的集射管或五極

管允許的漏感要大 下面的圖表摘自唐道濟先生著《電子管聲頻放大器實用手冊》 下面的設(shè)計公式也摘自該書在此一并表示感謝 反映了初級電感與最低頻率和最大漏感與最高頻率的關(guān)系

通過上面對電感和漏感的論述得知初級電感和漏感決定了輸出變壓器的放音頻率上下限把公式L=0 159Rl/f分別變化為低頻下限f d=0 159Rl/L及高頻上限fg=0 159Rl/Lp

通過測定電感與漏感很容易判斷其頻率范圍設(shè)一個負載阻抗3K的輸出變壓器其初級電感為15H漏感為30mH根據(jù)公式計算得知其最低放音頻率為32Hz頻率上限為15KHz如果一個負載阻抗5K的變壓器要達到上述頻響范圍其初級電感為25H而漏感也可以放寬為53mH 假如其初級電感仍為15H那么其最低放音頻率只有53Hz 網(wǎng)友可以根據(jù)上面公式和手頭變壓器的參數(shù)自行計

算其頻率范圍

初級電感大其漏感相對也大 為了降低初級電感功放管除了使用三極管外也可以選擇內(nèi)阻低的集射管和五極管如6L6G、 EL34、 KT66以及807等

由于現(xiàn)代數(shù)字音源的頻率范圍在20Hz-20KHz其比例為1 1000 由此可知輸出變壓器如果要覆蓋20Hz~20KHz其電感與漏感的比例必須達到1000 1以上因為還有分布電容的影響?yīng)?也就是說假設(shè)一個輸出變壓器初級電感為20H它的漏感應(yīng)當(dāng)20mH 當(dāng)然制作這樣的變壓器除了選擇高品質(zhì)硅鋼片以外業(yè)余愛好者喜歡用舊片應(yīng)注意考核其品質(zhì)其繞制工藝也要非常講究一個高品質(zhì)的推挽變壓器甚至可以達到10000 1以上 如果一個輸出變壓器電感與漏感比例只有100~200 1肯定滿足不了20Hz~20KHz的頻寬要求在這樣的情況下應(yīng)當(dāng)注意整機高低頻率的均衡問題實踐證明高頻和低頻的乘積為一個常數(shù)400000~650000 10Hz~40KHz、 20Hz~20KHz、 10KHz~60KHz、 40Hz~16KHz、 80Hz~8KHz甚至如中波調(diào)幅波收音機的130Hz~5KHz等) 這樣高低頻可以保持均衡不能只顧一頭 假如一個負載阻抗5K的變壓器其初級電感為15H漏感仍為30mH最低放音頻率為53Hz頻率上限高達26 5KHz其乘積高達1400000這樣的變壓器如果與電子管搭配不當(dāng)肯定會出太監(jiān)聲 網(wǎng)上說某300B單端牛初級3K次級4、 8、 16Ω初級電感25H其頻率范圍為10Hz~60KHz 根據(jù)公式計算其最低放音頻率只有19Hz 號稱極品牛 當(dāng)然價格昂貴據(jù)說還有性能更好、價格更高的產(chǎn)品估計廠家一定有藏而不宣的絕技 網(wǎng)上有些國產(chǎn)輸出變壓器質(zhì)量和做工都是相當(dāng)不錯的 當(dāng)然也不排除一些劣質(zhì)產(chǎn)品混跡其間 網(wǎng)友們一定要努力提高自己的專業(yè)知識和判斷能力 以免上當(dāng)受騙 這里也要提醒網(wǎng)友 電子產(chǎn)品歷來有一分錢一分貨之說優(yōu)質(zhì)輸出變

壓器價格一定不菲貪圖便宜往往是上當(dāng)?shù)淖陨砀?/span>

最低放音頻率還與喇叭音箱低頻截止頻率有關(guān) 因此一般設(shè)計變壓器時頻率低端往往取值稍高些印象中去年某期《無線電》雜志上介紹輸出變壓器制作的文章其最低放音頻率就取40Hz 防止

初級電感過大增加漏感使高頻性能變壞 鐵心面積夠用即可不要隨意加大繞組盡量充滿鐵心窗口

5、初級繞組分布電容 分布電容影響高頻性能其與漏感諧振會引起高頻工作不穩(wěn)定分布電容對集射管和五極管影響較大為了降低分布電容選擇浸漆材料及絕緣材料的介電常數(shù)都應(yīng)當(dāng)加以考慮

6、有效電阻 輸出變壓器要傳遞功率其初級有直流電流形成電壓降直接影響屏極電壓及輸出功率 為了提高效率要選擇磁通密度高的優(yōu)質(zhì)硅鋼片減少繞組圈數(shù)和直流電阻線徑盡量粗些初級電

壓降一般控制在5~10V之內(nèi)

三、輸出變壓器的測試一般輸出變壓器需要測試以下幾項

1、直流電阻測試二手變壓器通斷測試

2、漏電測試有條件用搖表也可用萬用表X 10K檔

3、推挽變壓器初級平衡測試兩個繞組直流電阻相差不能大于5%

4、變比測試 遇到?jīng)]有標(biāo)記的變壓器可以根據(jù)直流電阻先分辨出初次級然后在初級加適當(dāng)?shù)慕涣麟妷邯瑴y出初次級電壓根據(jù)電壓比可以計算出初次級阻抗比一般次級不外乎4老式變壓器有3 5Ω 、

8、 16Ω等初級除了定壓功放的線間變壓器一般都為以250或500Ω為級差的整數(shù) 由此可以大致推斷出初級阻抗

5、初級電感 把次級開路測量初級電感值 測量時可以用L、 C表也可以用數(shù)字表的電感檔 由于測試頻率不同讀數(shù)也不同 還可以用指針萬能表如MF-30等的10 V交流檔把10 V交流電源與電感

串聯(lián)根據(jù)表針讀數(shù)在說明書上查找相應(yīng)的電感值

6、漏感 把次級短路初級電感讀數(shù)為漏感值

7、波形測試有條件的網(wǎng)友可以利用信號發(fā)生器和示波器從變壓器初級輸入不同頻率的正弦波和方波信號 由次級端輸出到示波器通過波形可以判斷變壓器的頻率特性 比如由于漏感高頻會出現(xiàn)振

鈴

四、常用輸出變壓器的種類

1、單端輸出變壓器 用于甲類單端功放 由于有屏極直流電流為防止磁飽和設(shè)計時磁通密度不要取值過高鐵心要順插 留適當(dāng)?shù)目諝庀丢?以改善低端失真和頻率響應(yīng)特性

2、單端超線性輸出變壓器 用于集射管和五極管超線性甲類單端功放超線性功放性能介于三極管和集射管或五極管之間在初級繞組適當(dāng)?shù)牡胤匠轭^接簾柵極 不同放功放管其抽頭比例不同如6L6G、

EL34、 6CA7、 KT66等為43% 6V6GT、 6AQ5等為22 5% 超線性功放對變壓器的制作要求很高

3、推挽式輸出變壓器 用于甲類、 甲乙1類、 甲乙2類、乙類功放 由于其兩組初級繞組直流電流大小相等、方向相反磁通互相抵消直流磁化現(xiàn)象很輕微 因此鐵心可以像電源變壓器一樣對插不

留空氣隙初級電感量大變壓器非線性失真小意味著同樣失真度可以獲得更大的功率輸出 但磁通密度不可過大 超線性推挽同但其對兩個繞組的平衡度要求很高

五、輸出變壓器注意事項

1、同名端問題 在大環(huán)路即包括輸出變壓器在內(nèi)負反饋電路里必須注意區(qū)分變壓器的同名端否則會因為相位問題引起正反饋嘯叫 在制作調(diào)試或更換變壓器過程中如果出現(xiàn)正反饋現(xiàn)象可以把次級或初級端接線調(diào)換一下如果次級有多阻抗輸出端子或有負反饋繞組端子則需要調(diào)換初級接線 但是對于次級有上述情況的超線性變壓器則只能在繞制時嚴格控制繞組的同名端

2、在設(shè)計底盤時輸出變壓器應(yīng)盡量遠離電源變壓器等電磁干擾源如果距離較近應(yīng)當(dāng)選用有隔離罩的產(chǎn)品 電磁干擾會隨著距離的增加而成平方或立方比例地衰減 因此膽機從散熱個和避免電磁干擾及

高頻自激出發(fā)不要追求迷你風(fēng)格 把耳機接在輸出變壓器次級在通電的電源變壓器附近選擇交流聲最低點可以幫助確定輸出變壓器的最佳位置

3、避免空載 由于輸出變壓器擔(dān)負著初次級阻抗變換的功能當(dāng)次級開路或空載時其反射到初級的阻抗理論上會達到無窮大會造成變壓器的絕緣破壞和電子管打火因此在使用中必須注意接好負載喇

叭才能開啟功放

4、輸出變壓器的代換使用問題

對于某一成品電子管功放電路其輸出變壓器可以說是唯一的 因此輸出變壓器在代換使用時除了必須考慮阻抗匹配問題外其初級電感、漏感、功率以及直流電阻都要盡量與原變壓器保持一致或優(yōu)于

原品防止放音頻率范圍發(fā)生變化 以及因功率過小而燒壞還要注意尺寸和安裝方式 以免造成施工困難

在保證阻抗匹配的條件下如用5000 8的變壓器代替2500 4或用2500 4代替5000 8 用高輸出阻抗的變壓器代替低阻抗的使用其低頻會下潛反之最低放音頻率會提高 用有線廣播的線間變壓器代替單端輸出變壓器時只限業(yè)余試驗這種變壓器放音頻率較窄不適合用于制作高保真功放 還要把鐵心由交叉改為順插 同時這種變壓器由于設(shè)計時沒有考慮屏極直流電流 因此代換后其使用功率要

比標(biāo)稱功率降低一些

附輸出變壓器簡易設(shè)計

電子管功放輸出變壓器的設(shè)計方法在很多書刊雜志上都有介紹基本大同小異 本人積多年經(jīng)驗得到的簡易設(shè)計公式也在本壇發(fā)表過有興趣的網(wǎng)友可以查閱 但有網(wǎng)友提出頻率較低時計算出來的

電感值過大本人沒有看到過任何書刊介紹輸出變壓器設(shè)計時其最低放音頻率取20Hz的  由于退休在家不具備充足的實驗條件也很難找到專業(yè)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)資料因此無法更深一步地進行推敲 為了開拓思路這次索性把理論權(quán)威唐道濟先生介紹的單端變壓器設(shè)計方法和盤托出供大家參考