胆机用Hi—Fi输出变压器的绕制

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随着数字音频技术的发展和CD唱机的兴起,又由于电子管机(通常称作胆机)具有比晶体管机线路更为简单,调试也相对容易的特点,在最近几年,国内许多音响发烧友又开始对胆机萌发了浓厚的兴趣,又一次形成Hi—Fi高潮。

但是,人们在制作胆机时往往只注重选择一个比较优质的低频放大器电路,而忽视了Hi—Fi输出变压器,致使胆机重放效果仍然不佳。为了解决这个问题,本文将Hi—Fi输出变压器的原理及绕制方法提供给读者。

胆机用Hi—Fi输出变压器是关键元件,其绕制要求、绕制数据、绕制工艺以及硅钢片、漆包线的品质均直接影响胆机的音质音量,必须引起音响发烧友的重视。

绕制要求

这种变压器与普通音频输出变压器的绕制要求基本相同,只是在线圈的排列方式上有所不同。为了增加初级线圈的电感量,保证频率响应向低频端伸展;同时不要减少它的漏感,以使高频特性得到改善,经音响界前辈们的不断努力探索和实践,认为采取初次级交叉分段的独特方式进行绕制,可以满足Hi—Fi的要求(如图1所示)。其主要技术要求如下:

图1
图1 🔍原图 (410×413)

①频率范围为20~15000Hz时,失真度应<1dB;②胆管屏压UP为316V,屏流IP为0.08A,反馈系数K为5%,输出功率P2为8.5W;③变压器初级阻抗IPP为10kΩ,次级阻抗Z2为0-4-8-16Ω,变压器的效率η为85%。

绕制数据

依据上述技术要求,可以运用公式求出变压器及其在绕制时所需掌握的数据。

1.初级线圈电感量(失真系数m=1.12时)

L≥ZPP/(2πf·20\(\sqrt{1}\).12\(^{2}\)-1)=10000/63.35≈158H;

2.铁芯截面积

SC=2\(\sqrt{P2}\)=28.5≈5.83cm\(^{2}\)

经查阅常用铁芯规格表,应选用CIEB22标准铁芯型号,其有效截面积SC=2.2×3.3×0.91≈6.6cm\(^{2}\),磁路长度LC=12.4厘米;

3.线圈匝数比(当次级阻抗为4/8/16Ω时)

n1=\(\sqrt{ZZP·η}\)/Z2=10000·0.85/4≈46,

n2=\(\sqrt{1}\)0000·0.85/8≈32.6,

n3=\(\sqrt{1}\)0000·0.85/16≈23;

4.初级线圈总匝数

n1=200\(\sqrt{L·LC}\)/SC=200158·12.4/6.6≈3446,

5.中心抽头B+至G2的匝数

NG2=\(\sqrt{K}\)·(N1/2)=0.05·(3446/2)≈385;

6.次级线圈匝数(视次级阻抗而定)

N2=N1/n1=3446/46≈75,

N2=N1/n2=3446/32.6≈106,

N2=N1/n3=3446/23≈150;

7.初级线圈平均电流

I1=IP/2=0.08/2=0.04A;

8.次级线圈电流(当Z2分别为4/8/16Ω时)

I2=\(\sqrt{P2}\)/Z2=8.5/4≈1.46A,

I2=\(\sqrt{8}\).5/8≈1.03A;

I2=\(\sqrt{8}\).5/16≈0.73A;

9.初级线圈导线直径

d1=0.7\(\sqrt{I1}\)=0.70.04≈0.14mm

10.次级线圈导线直径(视次级阻抗而定)

d2=0.7\(\sqrt{I2}\)=0.71.46≈0.85mm,

d2=0.7\(\sqrt{1}\).03≈0.71mm,

d2=0.7\(\sqrt{.}\)73≈0.60mm。

最终计算结果见附表。

图2
图2 🔍原图 (787×632)

绕制工艺

绕制工艺是制作Hi—Fi输出变压器的关键工序。变压器铁芯、线圈用漆包线及在制作中所用的材料的选取,都是至关重要的。

1.为了减小和设法避免铁芯产生的磁滞损失和涡流损失,在绕制时应优先选用导磁系数较高的互相之间绝缘的薄型硅(矽)钢片或铝铁合金片,使涡流只局限于薄片之中。如果铁芯质量很好,只是每片之间的绝缘性能不佳,补救的方法是,用香蕉水稀释硝基清漆,喷涂在铁芯片的其中一面,再用烘箱烤干。用万用表测每片之间的绝缘电阻为“∞”,则属于正常。

2.线圈绕组应选取具有良好绝缘的漆包线、沙包线或丝包线。绕制低频音频输出变压器一般采用高强度漆包线,即聚酯薄漆膜QZ-2型,若框架允许,最好采用厚漆膜QZ-1型。

3.初级与次级线圈之间应采用无纤维状电缆纸等介电常数小的材料,不宜采用介电常数较大的聚酯薄膜等材料作组间绝缘,否则会增大分布电容,影响其正常工作。

4.初级和次级线圈应按同一方向的顺序绕制,初级线圈被夹在两次级线圈之间,并注意同名端(见“·”符号),如图1所示。每绕完一组,应注明编号或作好记录。

5.次级绕组有三种情况(即0-4-8-16Ω),应根据所配接的扬声器阻抗来确定匝数和线径,有关数据见表。

6.线圈绕制完毕,初级采用串联方式进行连接,次级采用先并联后串联方式连接。连接时,应仔细按事先注明的编号进行连接,否则会造成线圈接反或短路。连接方式如图2所示。

图3
图3 🔍原图 (446×331)

7.先将线圈进行除潮、浸绝缘清漆和烘干处理,然后用铁心2~3片交插,用螺栓固定。(刘明清)