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(jī)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(jī)加上輸出變壓器 以便使石機(jī)具有膽味 輸出變壓器的質(zhì)量與整機(jī)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(duì)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(gè)初步的認(rèn)識(shí)這里談

談?shì)敵鲎儔浩鞯挠嘘P(guān)知識(shí)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(diǎn)純屬一家之言如有得罪請(qǐng)多海涵

一、輸出變壓器的功能

1、把膽機(jī)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(fù)載阻抗較高不同工況負(fù)載阻抗也不同三極管負(fù)載阻抗一般取值較高為內(nèi)阻的2~3倍有的甚至達(dá)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(fù)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(fù)載阻抗發(fā)生變化必須適當(dāng)調(diào)整功放管的工作點(diǎn)

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(jī)功放專用 因?yàn)閺姆庞硻C(jī)到銀幕傳輸距離較遠(yuǎn)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(gè)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(jí)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(gè)公式開方便得到N初/N次=√R初/R次

電子管功放對(duì)阻抗匹配要求較嚴(yán)格如果負(fù)載阻抗發(fā)生變化必須重新設(shè)計(jì)、調(diào)整功放管的工作點(diǎn) 因此次級(jí)阻抗要根據(jù)喇叭或音箱阻抗決定如果次級(jí)負(fù)載有多種如0-4-8-16Ω次級(jí)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(huì)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(jī)就有兩種輸出變壓器可供選擇

2、隔離直流高壓這個(gè)就不解釋了對(duì)于屏壓較高的輸出電路應(yīng)注意初次級(jí)之間以及對(duì)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(jí)阻抗或變比 基本概念前面已經(jīng)講過了在選擇或設(shè)計(jì)制作變壓器時(shí)要根據(jù)功放管的負(fù)載阻抗和喇叭音箱阻抗確定初次級(jí)阻抗和變比 在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)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(jī)的0 5W到大型擴(kuò)音機(jī)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(jì)利用6P1收音機(jī)2W輸出變壓器其中當(dāng)然也不乏拆舊收音機(jī)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(jī)改制音響 由于三級(jí)收音機(jī)額定不失真輸出功率只有0 5W 6P1的設(shè)計(jì)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(jí)電感還是鐵心質(zhì)量與輸出變壓器的要求相去甚遠(yuǎn)應(yīng)急修理臨時(shí)替代尚可用來裝機(jī)還是免了吧 說句不太中聽的話玩膽機(jī)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(huì)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(duì)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(jí)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(jí)電感L 初級(jí)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(jí)電感的感抗等于負(fù)載阻抗處 感抗Rl=2πfdL把這個(gè)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(jì)輸出變壓器的公式之一 從這個(gè)公式可以得知 同樣的負(fù)載阻抗其最低放音頻率越低輸出變壓器所需初級(jí)電感越大而同樣的初級(jí)電感負(fù)載阻抗低的其最低放音頻率也低反之負(fù)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(huì)進(jìn)一步論述兩者的關(guān)系 負(fù)

反饋可以提高功放阻尼系數(shù)但初級(jí)電感與負(fù)反饋無關(guān)不會(huì)因?yàn)橛胸?fù)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(fù)載阻抗處為高頻上限一般值為XXmH 由此可知內(nèi)阻低負(fù)載阻抗也低的三極管對(duì)漏感要求高而內(nèi)阻高負(fù)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(jì)先生著《電子管聲頻放大器實(shí)用手冊(cè)》 下面的設(shè)計(jì)公式也摘自該書在此一并表示感謝 反映了初級(jí)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(duì)電感和漏感的論述得知初級(jí)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(cè)定電感與漏感很容易判斷其頻率范圍設(shè)一個(gè)負(fù)載阻抗3K的輸出變壓器其初級(jí)電感為15H漏感為30mH根據(jù)公式計(jì)算得知其最低放音頻率為32Hz頻率上限為15KHz如果一個(gè)負(fù)載阻抗5K的變壓器要達(dá)到上述頻響范圍其初級(jí)電感為25H而漏感也可以放寬為53mH 假如其初級(jí)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(jì)

算其頻率范圍

初級(jí)電感大其漏感相對(duì)也大 為了降低初級(jí)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(dá)到1000 1以上因?yàn)檫€有分布電容的影響?yīng)?也就是說假設(shè)一個(gè)輸出變壓器初級(jí)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(gè)高品質(zhì)的推挽變壓器甚至可以達(dá)到10000 1以上 如果一個(gè)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(jī)高低頻率的均衡問題實(shí)踐證明高頻和低頻的乘積為一個(gè)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(jī)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(gè)負(fù)載阻抗5K的變壓器其初級(jí)電感為15H漏感仍為30mH最低放音頻率為53Hz頻率上限高達(dá)26 5KHz其乘積高達(dá)1400000這樣的變壓器如果與電子管搭配不當(dāng)肯定會(huì)出太監(jiān)聲 網(wǎng)上說某300B單端牛初級(jí)3K次級(jí)4、 8、 16Ω初級(jí)電感25H其頻率范圍為10Hz~60KHz 根據(jù)公式計(jì)算其最低放音頻率只有19Hz 號(hào)稱極品牛 當(dāng)然價(jià)格昂貴據(jù)說還有性能更好、價(jià)格更高的產(chǎn)品估計(jì)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(cuò)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(shí)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(jià)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(jì)變壓器時(shí)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(jí)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(jí)繞組分布電容 分布電容影響高頻性能其與漏感諧振會(huì)引起高頻工作不穩(wěn)定分布電容對(duì)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(jí)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(jí)電

壓降一般控制在5~10V之內(nèi)

三、輸出變壓器的測(cè)試一般輸出變壓器需要測(cè)試以下幾項(xiàng)

1、直流電阻測(cè)試二手變壓器通斷測(cè)試

2、漏電測(cè)試有條件用搖表也可用萬用表X 10K檔

3、推挽變壓器初級(jí)平衡測(cè)試兩個(gè)繞組直流電阻相差不能大于5%

4、變比測(cè)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(jí)然后在初級(jí)加適當(dāng)?shù)慕涣麟妷邯瑴y(cè)出初次級(jí)電壓根據(jù)電壓比可以計(jì)算出初次級(jí)阻抗比一般次級(jí)不外乎4老式變壓器有3 5Ω 、

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

5、初級(jí)電感 把次級(jí)開路測(cè)量初級(jí)電感值 測(cè)量時(shí)可以用L、 C表也可以用數(shù)字表的電感檔 由于測(cè)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(jí)短路初級(jí)電感讀數(shù)為漏感值

7、波形測(cè)試有條件的網(wǎng)友可以利用信號(hào)發(fā)生器和示波器從變壓器初級(jí)輸入不同頻率的正弦波和方波信號(hào) 由次級(jí)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(huì)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(jì)時(shí)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(jí)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(duì)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(jí)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(duì)插不

留空氣隙初級(jí)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(duì)兩個(gè)繞組的平衡度要求很高

五、輸出變壓器注意事項(xiàng)

1、同名端問題 在大環(huán)路即包括輸出變壓器在內(nèi)負(fù)反饋電路里必須注意區(qū)分變壓器的同名端否則會(huì)因?yàn)橄辔粏栴}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(jí)或初級(jí)端接線調(diào)換一下如果次級(jí)有多阻抗輸出端子或有負(fù)反饋繞組端子則需要調(diào)換初級(jí)接線 但是對(duì)于次級(jí)有上述情況的超線性變壓器則只能在繞制時(shí)嚴(yán)格控制繞組的同名端

2、在設(shè)計(jì)底盤時(shí)輸出變壓器應(yīng)盡量遠(yuǎn)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(huì)隨著距離的增加而成平方或立方比例地衰減 因此膽機(jī)從散熱個(gè)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(jī)接在輸出變壓器次級(jí)在通電的電源變壓器附近選擇交流聲最低點(diǎn)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(fù)著初次級(jí)阻抗變換的功能當(dāng)次級(jí)開路或空載時(shí)其反射到初級(jí)的阻抗理論上會(huì)達(dá)到無窮大會(huì)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(fù)載喇

叭才能開啟功放

4、輸出變壓器的代換使用問題

對(duì)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(shí)除了必須考慮阻抗匹配問題外其初級(jí)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(huì)下潛反之最低放音頻率會(huì)提高 用有線廣播的線間變壓器代替單端輸出變壓器時(shí)只限業(yè)余試驗(yàn)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(shí)這種變壓器由于設(shè)計(jì)時(shí)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(jì)

電子管功放輸出變壓器的設(shè)計(jì)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(yàn)得到的簡易設(shè)計(jì)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(shí)計(jì)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(jì)時(shí)其最低放音頻率取20Hz的  由于退休在家不具備充足的實(shí)驗(yàn)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(jìn)行推敲 為了開拓思路這次索性把理論權(quán)威唐道濟(jì)先生介紹的單端變壓器設(shè)計(jì)方法和盤托出供大家參考