有线广播输送线路的配合

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有线广播传输距离远,输送的电压高(阻抗高),而接用的喇叭又极不一致,因此要使每一个喇叭都很响,关键就在于加接的输送变压器是否配合得正确。

目前全国绝大范围内的有线广播,还是采用阻抗配合制的,但是阻抗配合制的观念不像定压输送制的简便和容易理解,因此,为了简化加接输送变压器的计算,可以采用电压配合的计算方式来配合。根据输送电压的高低和喇叭需要电压的高低来决定输送变压器的电压比,也就是说可以把扩音机当作是一部发电机,把喇叭当作是接在发电机上使用的电灯泡,但是扩音机输出的电压高,喇叭需要的电压低,因此有必要加一适当的变压器将扩音机输出电压降低到恰好适合喇叭的需要。扩音机与发电机的不同点仅在于发电机发出的电力,只怕点的灯泡所消耗的总电力超过了发电机的输出电力,发电机就会因过负而电压降低,严重时甚至发热损坏,但是少点几个灯,甚至不点灯不加负荷都不要紧。而扩音机就不同,如果超过负荷,末级电子管会遭受损坏,如果负荷不够或完全没有负荷,那就更危险,在极短的甚至半秒钟的时间内就能将输出变压器烧毁。因为扩音机的输出电压E=\(\sqrt{WZ}\),当阻抗Z升高时,电压同时升高,在完全没有负荷时,扩音机输出端阻抗趋近于无穷大(输出变压器本身的感抗与铁损、铜损不计),那么电压E也就无限地升高,终于把变压器绝缘物击穿烧毁。因此,扩音机上所接喇叭消耗的总电力应恰恰等于扩音机的输出电力。

输送变压器的计算方法如下:

1.首先用公式E=\(\sqrt{WZ}\)算出扩音机的输出电压,式中E=输出电力,W=扩音机输出电力,Z=扩音机输出阻抗。

2.然后再把喇叭的消耗电力W、音圈阻抗Z代入上式算出喇叭需要的电压E,并算出变压器初、次级电压比。

3.把所有喇叭的总电力加到一起看看是否等于扩音机输出电力,如果超过应适当削减;如果不够就应当加接代负荷把剩余电力消耗掉,代负荷R的电阻计算如下:R=E\(^{2}\)÷W,E=扩音机输出电压,W=需要在代负荷上消耗掉的电力(即输出电力减去喇叭总消耗电力以后的剩余电力)。

经过以上简单的三个步骤,接用各种已算好的具有不同电压比的变压器,那么这套输送线路就可以说是配合好了,当然这是指全部喇叭并联说的,好在有线广播的输送线路一般都是采用并联方式,下面举例说明:

有一300瓦扩音机,输出阻抗125欧,要配25瓦16欧喇叭4个,5瓦8欧喇叭20个,2瓦3欧喇叭3个,消耗总电力是206瓦,试问各喇叭所用输送变压器的电压比以及消耗94瓦剩余电力的代负荷电阻的阻值?

1.300瓦、125欧扩音机输出电压E=\(\sqrt{WZ}\),E=300×125≈194伏。

2.已知输出电压为194伏,(1)求配合25瓦16欧喇叭的输出变压器初、次级电压比。喇叭电压E=\(\sqrt{25×16}\)=20伏,初、次级电压比=194/20=9.7∶1。(2)用同样方法,求得5瓦8欧喇叭的电压约6.3伏,电压比约30∶1。(3)2瓦、3欧喇叭电压为约2.5伏,电压比约77.6∶1。

3.代负荷R需要消耗的电力为94瓦,R=E\(^{2}\)÷W=37636÷94≈400欧。

除外还附带说明几个问题:

图1
图1 🔍原图 (761×295)

1.分路控制:有线广播常常将线路分成几路,以便随时控制,把不需要广播的线路关掉。在关掉任何一路时,都需要接上代负荷以免扩音机输出电力不能完全消耗掉而损坏机件。每一路所用的代负荷电阻都是用上面说过的那个计算代负荷公式计算,如以图1的线跑为例:R=E\(^{2}\)÷W=37636÷100=376欧:R\(_{2}\)=250欧; R3=753欧。

图2
图2 🔍原图 (913×295)

2.喇叭开关:如果要关掉线路上的某一个喇叭,同样要用一个代负荷电阻代替。否则大家都把喇叭关掉,扩音机输出变压器没有负荷,又要烧毁。这只代负荷电阻可以接在输送端,也可以接在变压器次级(图2)。代负荷电阻R的计算方法同上,图2甲中R=E\(^{2}\)÷W=37637÷25=1500欧,25瓦,图2乙中R就等于喇叭的音圈阻抗和瓦数。

3.知道变压器阻抗比算电压比:根据公式电压比=\(\sqrt{阻抗比}\)。例如有一变压器初级的阻抗是10000欧,次级是4欧,它的电压比=10000/4=50∶1。

4.测变压器的电压比:(1)先用欧姆表测初次级,初级直流电阻大,次级直流电阻小。(2)在初级上加一整数电压(为了计算方便),测出次级电压,算出电压比。如果要利用这只变压器,必须用以上求得的电压比算一算初级通进扩音机的输送电压后,次级出来几伏,再看看这只变压器能经受多大电力,然后配上适当的喇叭即可。

例如:有一变压器,共有①②③④线头4个,用欧姆表测得①②为初级,③④为次级,在①②端接100伏电压,次级出来约10伏,就知这只变压器为10∶1,如果接到输出电压为194伏的线路上,那么次级电压约20伏,可接一25瓦16欧的喇叭。当然变压器所用铁心截面积最好不小于4.8公分。

5.已知电压比后接喇叭求初级反射阻抗:使用公式:初级反射阻抗Z=(初次线电压比)\(^{2}\)×喇叭音圈阻抗。例如一变压器电压比为30∶1,次线接一8欧喇叭,因此,初级反射阻拉Z=(30/1)2 ×8=900×8=7200欧。

6.已知线路输送电压,求喇叭所用变压器的初级阻抗Z:像计算代负荷电阻一样,使用公式R=E\(^{2}\)÷W。例如有一输送电路电压为194伏,要接一个25瓦16欧喇叭,变压器次级应当是16欧,但初级应多少欧?

初级阻抗Z=E\(^{2}\)÷W=37636÷25≈1500欧。

7.知道如何计算输送电压和喇叭音圈电压后,就可以计算变压器铁心的大小,初次级要用多少号线绕多少圈,下面是一个便查表,从表中可以直接查出铁心的截面积和每伏圈数,再用公式算出初次级电流,决定线号。这个表是根据100周计算的,适用于高音喇叭。

由于铁心是一片片叠起来的,无论压得怎样紧,仍然有空隙,所以铁心的实际厚度应当是叠起来的厚度的90%,使用上表时应加注意。

通过初级的电流I\(_{1}\)=变压器电力÷初级承担电压;通过次级的电流I2=变压器电力÷次级电压。

变压器电力 铁心截面积  每伏圈数

     

 (公分)

  25瓦    4.8      6.7

  20瓦    4.4     7.3

  15瓦    3.8      8.5

  10瓦    3.0     10.7

  5瓦     2.3     14.7

  2瓦    1.4      23.8

例如有一变太器用在194伏输送线上,配合一个25瓦16欧喇叭,那么由上表查得铁心截面积变为4.8公分,初级圈数为194×6.7=1299.8圈,即3000圈。次级为20×6.7=134圈。

因为初级承担的电压即线路输送电压194伏,次级电压为喇叭所需电压,即E=\(\sqrt{25×16}\)=400=20伏。

初级电流I\(_{1}\)=2520=0.128安,度用直径0.32公厘(29号)的漆包线。

次级电流I\(_{2}\)=2520=1.25安,应用直径1.29公厘(18号)漆包线。(萧俊)