收音机用电源变压器的计算

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收音机里各个电子管的各个电极所需要的电压是不同的,有的要较高的直流电压,有的只要较低的交流电压就可以了。但是一般市电不是220伏,就是110伏的交流电,因此就要用电源变压器来升高或降低接用的市电电压。

市上常见5灯机的电源变压器,它的计算方法可以用下面的例子加以说明。

在没有计算以前,首先要:1.决定用那些电子管。2.从电子管手册(这类手册书店有售)上查得这些电子管的特性参数。3.决定整流器线路。假定电子管是:

6SA7——变频;

6SK7——中频放大;

6SQ7——第二检波兼自动音量控制;

6V6——强放;

5Y3——全波整流。

查得的特性:

灯 丝  屏 极   帘栅极 输出

电压 电流 电压 电流 电压 电流 电力

(伏) (安) (伏) (毫安) (伏) (毫安) (瓦)

6SA7 6.3 0.3 250 3.5 10O 8.5

6SK7 6.3 0.3 250 9.2 100 2.6

6SQ7 6.3 0.3 250 0.9 - -

6V6 6.3 0.45 180 30 180 4 2

5Y3 5 2

指示灯 6.3 0.6(每只按0.3安计算)。

2只

整流器线路见图1。

图1
图1 🔍原图 (1026×489)

一般5灯机用直径12.5公分的励磁喇叭,这种喇叭输出一般不超过2瓦。所以上例中的6V6,我们就照2瓦计算,屏压用180伏。其它各管高压为了统一起见,一律改用180伏。

6SA7、6SK7和6SQ7各管的高压从250伏降低到180伏时,全机屏流和帘栅流也要比用250伏时小些,但正确数据特性手册中是查不到的,好在相差不大,仍旧可以按250伏时的特性计算。故各管屏极和帘栅极的总电流仍是:

3.5+9.2+0.9+30+8.5+2.6+4=58.7毫安。

在图1中L为喇叭的励磁线圈,直流电阻一般是2,000欧。L通过58.7毫安的电流时,两端降去电压E=1R=2,000×0.0587=117伏,可按300伏计算。也就是说5Y3每屏应有300伏的交流电压(整流管的电压降及其它损耗对全机效率影响不大,可以忽略不计)。

图2
图2 🔍原图 (838×671)

所需变压器的规格如图2:1.高压S\(_{1}\),每屏300伏,共600伏,0.0587毫安;低压S2,5伏,2安;低压S\(_{3}\),6.3伏,2安。2.功率消耗:S1=0.0587×300=17.6瓦(因全波整流,两屏轮流工作,故可按一半计算);S\(_{2}\)=5×2=10瓦;S3=6.3×2=12.6瓦。3.次级总功率=S\(_{1}\)+S2+S\(_{3}\)=17.6+10+12.6=40瓦。

普通收音机电源变压器的效率约80%,故输入功率应为40÷80%=40×100/80=50瓦,初级圈电流=50瓦÷220伏=0.227安。

一般商品收音机里电源变压器的铜线,是以每1平方公厘通过2.8安的电流计算的(如按英制是按每700圆密尔通过1安计算)。所以初级圈铜线的截面积应为:

1/2.8×0.227≈0.0806平方公厘;

应用的铜线直径D,根据公式:圆面积=半径\(^{2}\)×π计算,D=2×\(\frac{\sqrt{圆面积}}{π}\)=2×0.0806;3.1416=0.31公厘,相当于SWG30号漆包线。次级S\(_{1}\)的截面积为1/2.8×0.0587=0.0209平方公厘;铜线直径为2×\(\sqrt{.}\)2093.1416=0.163公厘(SWG38号线)。S2和S\(_{3}\)电流相同,铜线截面积各为0.715平方公厘,直径为0.95公厘(SWG19号线)。

初次级线圈的电压、电流和用线直径决定后,再计算铁心的叠厚和应绕线圈的圈数。

图3
图3 🔍原图 (516×652)

一般铁心的形式如图3,应有的铁心截面积A=1.7\(\sqrt{W}\)=1.750=12平方公分。式中W是电源变压器的总功率。铁心叠厚为:

\(\frac{铁心截面积}{铁心宽度}\)=12;2.8=4.3公分。

初次级线圈圈数可以按下列公式计算:

N=\(\frac{E×10}{^{8}}\)4.44BFA

式中N是应绕圈数,E是线圈两端的电压,B是铁心每平方公分的磁力线数(一般硅钢片以9000高斯计算),A是铁心的截面积(平方公分),E是电源变压器的频率(我国是50周)。因此,每伏应绕圈数:

N=\(\frac{1×10}{^{8}}\)4.44×9000×50×A=50;A圈。

令A=12平方公分,每伏应绕圈数为50/12=1.2圈。

初级110伏线圈两个,每个110×4.2=462圈,用直径0.31公厘漆包线(SWG30号号)。S\(_{1}\)为600×4.2=2520圈,在1260圈处抽头。S2为5×4.2=21圈。S\(_{3}\)为6.3×4.2≈27圈。

到此,电源变压器的计算基本上已经结束, 现在再来审核一下铁心的窗口是否容纳得下这么些线圈。如果窗口太小,绕不下,或者窗口空余太大,可以酌量增减铁心的叠厚,另行计算。

在上面的例子中,纸壳的厚度为1公厘,初级每层可绕115圈,共绕8圈,连同线间绝缘腊纸,叠厚约4公厘(腊纸厚0.03公厘);S\(_{1}\)每层可绕230圈,共绕8层,连同绝缘腊布,叠厚3公厘;S2、S\(_{3}\)各占一层;全部约占11公厘,再加每个线圈间垫衬的绝缘纸和静电隔离层和接线板等,不超过14公厘,和应用的硅钢片恰巧合适(图4)。

图4
图4 🔍原图 (557×566)

照上面计算的电源变压器,经过实际使用,在正常情况下,可以连续使用4小时,温度上升不超过摄氏40度(室温在外)。(白燕)