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输出变压器
阅读:12622时间:2010-12-08 11:45:00

  输出变压器收音机或放大器输出级放大电路中用来使扬声器的音圈阻抗和放大器的实际阻抗匹配的重要元件,输出变压器能够以电压方面的损失或增益,来获得电流强度方面的增益或损失。

主要参数

  输出变压器的性能,可以用下列各基本参数来?#24471;鰨?/FONT>

  变压比 n=w2/w1

  初级线圈的电感 L1

  初级线圈的磁通产生的初级线圈的电感,能够影响放大级低频部分的频率失真,为了使这项失真不超过规定值,则变压器初级线圈的电感L1不应低于?#27426;?#30340;数值。

  漏电感 Lp

  漏电感是由未穿过两线圈的磁通来决定的,这些磁通穿过空气而自成闭合的磁路,所以把它叫做漏磁通,漏磁通和它产生的漏电感,便是输出变压器中高频部分出现频率失真的原因。

  线圈的有效电阻(初级线圈的r1和次级线圈的r2)

  输出变压器线圈的有效电阻直接影响变压器中音频电能损失的数值,并决定变压器的效率。

  这些参数,连同真空管的内阻和负载阻抗,同时决定着输出级的频率特性,并且,为了要制造变压器,也必须知道输出变压器的这些参数,因为它们决定着输出变压器的结构数据,包括线圈导线的?#26412;叮?#21277;数等等

作用

  电动扬声器的音圈的阻抗,通常只有几欧姆或者更多的几十欧姆。放大器的实际负载阻抗,和输出级真空管屏蔽电路的最?#23454;?#36127;载之间,有着如此大的差别,使得必须采用输出变压器来作为电路中的匹配元件。

  如果把低阻值的负载阻抗直接接到真空管屏蔽电路上,就会使放大器送到负载上的功率大量减少,所产生的非线性失真可能显着增加。而经过降压输出变压器来连接低阻值负载,情形就能够得到改善,

  降压输出变压器使得屏蔽电路中,即使次级线圈是低组织负载,也能得到一个对于真空管最?#23454;?#30340;阻抗值。

简易测试

  首先是外观检查,其铁?#23601;?#38754;缠绕了一层黑色不干胶带,撕去以后,即可看见其硅?#21046;?#29255;厚约0.35mm,冲制工艺一般,不够整齐光滑,而?#31227;?#20013;硅?#21046;?#30340;颜色深浅有所不同,而非整齐光滑,颜色黝黑,不用外罩也非常美观。又看到铁芯未曾浸漆,只将线包作过浸漆处理,因此初步打算,等测?#23458;?#20854;他指标以后如果满意的话,再把它拆下来作整体烘干浸漆处理。输出变压器的关键在于线包的绕制方法和线材、绝缘材料的质量等因素,虽然不能拆开线包观看,但从外部测试结果也可以作出大致的判断。

  第二步是测量线包的直流电阻,可以用万用表欧姆档测试。推挽输出变压器要求两臂性能参数一致,因此绕制时也要对称,故可测量其B与P1,P2及B与G1,G2之间的直流电阻是否相等,如果内部采用?#27426;?#31216;?#21697;ǎ?#26159;难以做到电阻相等的。即使是对称?#21697;ǎ?#33509;是人工绕制,万一不留神,将一边多绕或少绕一些圈数,也不是没有可能。?#27604;?#29992;不同型号的万用表测量出来直流电阻值不?#27426;?#23436;全相同,但只要两半边电阻相等即可。最好左右声道两只输出变压器的对应端电阻也相等。欧博变压器初级线圈(P1~P2)的直流电阻实测数值为?#20445;梗甫福?#27425;级直流电阻为0.4Ω(8Ω端)。初次级直流电阻数值(铜损)的大小,直接影响变压器的效率,?#27604;?#26159;?#21483;?#36234;好。但是,受到变压器体积的限制,又要求足够的电感量,所以必然初级线圈匝数要多,但导线?#26412;?#21448;不能太粗,故直流电阻不可能太小。

  第三步是测量变压器初次级匝数比,从而求出阻抗比。方法是在变压器次级线圈(如8Ω端)?#30001;?#20132;流电压U2,例如频率为50Hz,电压为?#20445;幀?#28982;后用交流毫伏表或数字万用表测量初级P1~P2端之间的电压U?#20445;?#21017;匝数比N=U?#20445;眨病?#26412;变压器实测数据如下:次级8Ω端电压U?#21442;保鄭?#21021;级P1~P2端电压为24V,B~G1间电压为 5.27V。由此可求得: N=24,还可以求出?#38381;?#26497;的反馈系数:α=5.27/12=0.4?#30784;?/FONT>

  变压器的效?#24072;强?#30001;下式估算:

  η=N2RL/(N2RL+r1+N2r2)

  其中:RL~次级标称负载阻抗

  r1、r2~初级、次级线圈的直流电阻

  将实测数据代入上式,可求出效?#24072;牽劍梗?4%

  初级等效阻抗可由下式求出?#28023;襭~p=N2RL/η=5.04kΩ。

  第四步是测量电感。输出变压器初级线圈的电感量以及漏感是决定频率响应的重要因素。测量电感可用万用电桥或电感表,用不同仪表,在不同测试条件下所得的结果可能不同,但通过比较同类产品(比如欧博和大极典)或左右声道两只输出变压器的电感量,也具有?#27426;?#30340;相对参?#25216;?#20540;。如用?#27169;蹋叮玻矗?#22411;数?#36136;?#30005;容电感表,其测量电感的最大量程为20H,最小量程为2m?#21462;?#19968;般推挽变压器的初级线圈屏至屏间电感均大于20H,故不能用这种电感表直接测量(国产的9243型电容电感表的最大量程为200H,可以直接测量)。此时可只测量半个初级线圈,即?#28431;ぃ校?#21644;B-P?#24067;?#30340;电感,二者应数值相等或相近。然后将半个线圈的电感量乘以4即可大致估算出整个线圈的电感量。原理是根据电感量的计算公式:

  L=1.256×?#20445;?8μN2Sc/lc (H)

  其中;μ~铁芯材料的导磁率

  N~线圈匝数

  Sc~铁芯截面积,单位:平方厘米

  lc~铁芯的平均磁路长度,单位:厘米

  此公式仅适合于计算绕制在无空气隙铁芯上的线圈的电感量。但由公式可以看出,在其它条件相同的条件下,线圈的电感量与其匝数的平方成正比。在上例中,B-P1的匝数为P1-P2匝数的一半,故电感量为其四分之一。

  输出变压器漏感的测量方法一般是这样的,将次级输出端用一导线短路,此时初级线圈电感量的测量?#23548;?#36817;?#39057;?#20110;漏感。按照上述方法,对欧博变压器进行测量,结果如下:初级电感L(P1─P2)约为 4?#20445;齲?#28431;感LS约为?#20445;秏?#21462;?#19982;厂家公布的参数相差较大:初级电感L在50Hz时为?#20445;罰擔齲?#22312;1kHz~?#20445;発Hz范围内,漏感Ls小于8m?#21462;?#36825;可能是由于测试仪表及测试方法不同所造成的。专业测量与业余测量结果是有?#27426;?#24046;别的。但是用同一仪表和方法,测量另一公司产的同类输出变压器的初级电?#24615;?#20026;4?#24120;齲?#28431;?#24615;?#20026;?#20445;磎?#21462;?#21487;见二者相差不大,作为“货比货”的依据总是可信的。

  最后一步是幅频特性即频率响应的测量。

  Us~低频信号发生器,如?#28023;兀模保兀疲模罰?#31561;。

  PV1、PV2~交流毫伏表,如?#28023;模粒保丁?/FONT>

  R1、R2~匹配电阻、阻值为变压器初级阻抗的一半。

  RL~负载电阻。

  测量时先将信号发生器频?#23454;?#33267;1kHz,再调输出电压使毫伏表PV1指示为某一数值US,(并注意在以下的测试过程中,不论频率如何改变,都要保证US数值不变),再测出负载电阻RL两端的电压UL,UL即为中频时的输出电压。然后逐渐降低信号频率,并注意观察PV2,使其指示值为0.707UL,此时对应的信号频率即为-3dB下限频率fL。然后再将信号频率逐渐升高,同样使PV2的指示值为0.707UL,则此时对应的信号频率即为上限截止频率fH。若要测量-1dB频响,则应取0.89UL。

  众所周知,放大器的频率响应基本上取决于输出变压器的频响,?#26102;?#27425;?#27426;?#25972;机频响进行了测试,未对输出变压器单独进行测试。

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