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胆机用Hi-Fi输出变压器的制作

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发表于 2013-6-16 22:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
(作者:周彦芳)    众所周知,胆机上使用的Hi-Fi输出变压器是高保真音响设备中的关键元件,其自制时,相关技术要求、绕制数据、制作工艺以及硅钢片、漆包线等的品质均直接影响胆机的音质效果和音量。所以,广大音响爱好者倍加重视胆机用Hi-Fi输出变压器的设计与制作工艺是理所当然的。下面笔者根据胆机输出变压器的工作原理,结合多年来的自制经验和体会,尽可能详尽地介绍其设计与制作工艺问题。供参考。
一、输出变压器的绕制要求:
    原则上讲,这种变压器与普通音频输出变压器的绕制要求基本相似,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,并同时不减少它的漏感,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(见图1)。其主要技术性能要求如下:
  • 在频率范围为20~15000Hz时,失真度应<1dB;
  • 胆管的屏压UP应为316V,屏流IP为0.08A,反馈系数K为5%,输出功率P2为8.5W;
  • 变压器的初级阻抗IPP为10kΩ,次级阻抗Z2为0-4-8-16Ω,变压器的效率η为85%。
1_06125005.JPG
二、输出变压器的绕制数据:
    依据上述技术要求,可以运用公式求出变压器及其在绕制变压器时所需掌握的数据。
1、初级线圈的电感量(失真系数m=1.12时):
1_06124801.JPG
2、铁芯截面积:
1_06124825.JPG
    经查阅常用铁芯规格资料,应选用CIEB22标准铁芯型号,其有效截面积SC=2.2×3.3×0.91≈6.6cm2 ,磁路长度为LC=12.4cm;

3、线圈匝数比(当次级阻抗为4/8/16Ω时):
1_06124844.JPG

4、初级线圈总匝数:
1_06124905.JPG

5、中心抽头B+至G2的匝数:
1_06124934.JPG

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):
1_06124949.JPG
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 楼主| 发表于 2013-6-16 22:01 | 显示全部楼层
9.初级线圈导线直径:
1_06125020.JPG
初级线圈导线直径(视次级阻抗而定):
1_06125147.JPG
最终计算结果见附表。
1_06125214.JPG
  三.输出变压器的绕制工艺:
    绕制工艺问题是制作Hi-Fi输出变压器的关键工序所在,变压器的铁芯、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、为了减少和尽可能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)钢片或铁铝合金片,使涡流只局限于薄片之间。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。若用万用表测量每片之间的绝缘电阻为“∞”,则为绝缘合乎要求。

    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,若框架允许时,最好采用厚漆膜QZ-1型漆包线。

    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作绝缘,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,初级线圈被夹在两组次级线圈之间,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圈数和线径,有关数据见附表。

    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,否则极易造成线圈接头接反或人为短路。连接方式和方法如图2所示。
1_06125158.JPG
    7、先将线圈进行除潮处理,再浸绝缘清漆和烘干处理,然后用铁芯2~3片交插装入线圈骨架内,装入铁芯时不要用力过猛,以防损伤线圈骨架和导线绝缘层,装好后用螺栓固定紧。

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