单端甲类小胆机制作经验

三、关于输出变压器的问题
    输出变压器是胆机的灵魂，如果没有输出变压器的存在也就不会有所谓的胆味存在，在所有元器件参数不变的情况下更换不同厂家的输出变压器，其重放的声音也是不一样的。在自制电子管功放时输出变压器的设计制作就决定了最终重放声音的结果。输出变压器的设计也有许多版本，下面例举两种计算方式供大家比较(见表3和图2)，我们以其中电感量(L)的计算为例做一说明。
 

第二种计算方法	公式	备注	第二种计算方法	公式	备注
初级线圈电感量L 单位(H)		RL为电子管最佳负载阻抗(Ω)fL为最低重放频率(Hz)	初级线圈电感量L 单位(H)
铁芯最小截面积S单位(cm2)		Ip为电子管屏极静态直流电流(mA)，L为初级电感量(H)	铁芯最小截面积S单位(cm2)		P为变压器额定功率
初级电感线圈圈数 Np		lave为铁芯平均磁力线长度，S为铁芯截面积，L为电感量	初级电感线圈圈数 Np		u为铁芯导磁率
变压系数(k)		Ro为次级负载阻抗(Ω)，n为变压器效率小功率时按75％计算，RL为初级负载阻抗(Q)	有关修正系数K	大于1
次级线圈圈数Ns	Ns=K×Np	K为变压系数，Np为初级电感线圈圈数	次级线圈圈数Ns		R为次级阻抗，n为变压器效率
空气隙长度G单位(mm)		Ip为电子管屏极静态直流电流(mA)，Np为初级电感线圈圈数	空气隙长度G单位(mm)	G=NpLo/600	Io为初级线圈静态电流(mA)
初、次级线圈线径单位(mm)	按电流密度3A/mm2计算		初、次级线圈线径单位(mm)	按电流密度2.5A/mm2计算

电感量的计算
    一种计算方法为： ，式中L为电感量(单位H)，RL为电子管最佳负载阻抗(单位Ω)，fL为最低重放频率(单位Hz)。另一种计算方法为： ，式中RL为电子管最佳负载阻抗(单位Ω)fL为最低重放频率(单位Hz)。3.14为最低低频频响为-1dB时的常数。而第一种计算方式中的常数0.159是基于最低低频频响为-3dB时的数据，所以要根据自己对最低低频频响的需求来选择计算公式。从以上两个计算公式可以看出不同版本的计算公式最终的结果是不相同的。
    我们现在能在各种刊物上见到的输出变压器设计资料大多是很多年以前的资料，而且有些还不完整，各个厂家对输出变压器的数据是保密的，这就给一些想自己动手的朋友带来不少麻烦，所以在业余条件下自制的单端输出变压器成功率并不高。哪么在业余条件下能否制作出高品质的输出变压器呢?回答是肯定的，我将自己制作输出变压器的一些经验提供出来供大家参考，没有详细的计算公式。但这样做出来的输出变压器性能已经很好了。

1. 最低重放低频下限的确定：
       甲类单端电子管功放的输出功率都不是很大，选择最低重低频下限频率应根据输出功率和所接音箱的低频下限来综合考虑。一般输出功率低于5W时下限频率选择在50Hz，5W～10W时可选择30Hz，10W以上可选择下限频率20Hz。
2. 初级电感量的选择：
       初级电感量可以按-1dB时的公式来计算。
3. 平均磁路长度的计算：
       一般公式中计算平均磁路长度都很麻烦，现提供一个最简单准确的计算公式，5.57×舌宽=平均磁路长度(EI铁芯)
4. 以上三种数据是保证输出变压器品质的重要参数，不论你用哪种设计计算公式都应引起重视。
5. 业余条件下铁芯的选取：
       按照惯例制作单端输出变压器都是选取EI型铁芯，但用EI型铁芯在业余条件下制作输出变压器存在许多不便，线圈不易拉紧，而且各段线圈松紧不易保持均匀。装好铁芯浸漆后要想调整初次级线圈圈数时拆卸非常麻烦。所以我在业余制作输出变压器时都选用R型，C型或环形铁芯，R型和C型铁芯可以直接使用。环形铁芯取材容易，旧电器市场上价格很便宜，早年生产的环形变压器很多都是日本进口0.35 mm冷轧硅钢带卷绕而成的性能很好。不过用环型铁芯做单端输出变压器时一定要留空气隙，我的方法是用电火花机床在环形铁芯上切割0.1mm的缝做为空气隙。另外在选环形铁芯时要注意，有些铁芯不是用一根硅钢带完整卷绕的，这种铁芯不能用。

四、怎样用环形铁芯制作输出变压器
    1、首先选择两只性能一致的环形变压器，由于市场上环形变压器的功率大都在50W以上，所以一般选择50～100W这种规格的铁芯。选好后仔细检查铁芯浸漆是否牢靠，这点很重要。如不牢靠，切割时因张力的作用很容易变形或散掉。确认牢靠后，用黄色封口胶带在铁芯上像穿漆包线的方式缠绕两三层，以确保切割后不变形。这时可用电火花机床对其切割，先切割一条0.1 mm的缝，看铁芯是否变形，如没有变形则垫入纸片用黄色封口胶带沿铁芯外园缠绕扎紧即可。如发现铁芯变形就在相对面再切割一刀，将铁芯一分为二，这就相似于C型铁芯的两半，稍加打磨后垫上0.1 mm的纸片，重新合拢缠上胶带即可投入使用。

    2、技术参数的确定：

1. 输出功率的确定：由于铁芯较大(50～100W铁芯)所以把输出变压器的功率确定为25W
2. 功率频响范围：设定为(20Hz～30kHz，-1dB)，己能够胜任现代音源的要求
3. 初级阻抗的设定：由于制作输出变压器还是比较麻烦的一件事情，所以初级可以设计成多抽头形式以满足不同功放管的需要，分别为500Q，2700Q，3500Q，5000Q
4. 初级线径的选择．由于窗口足够大，线径稍选粗一点为0.23 mm(按2.5A/mm)
5. 次级线径的选择：选用1.08mm线径(按2.5A/mm²)

    以上参数确定后即可进行绕制了，在上面参数中我没有给出初，次级线圈的圈数，这个数据在绕制工艺里交待，绕制变压器的工具和辅助材料就不详叙了应该都知道。但必须准备一个交流调压器和能测交流电流的万用表，这是很重要的工具。

  3、绕制方法和工艺：
  ①先测量一下在铁芯上绕一圈的长度，再测量环形铁芯内圆的直径，计算出内圆的周长。用周长除以所用漆包线的线径，即可知道第一层大约能绕的圈数，按己知每圈的长度将线裁到穿线梭上，按放射状在铁芯上平绕一层，不要重叠以便计数。绕好后接上交流调压器和万用表交流电流档，将调压器输出端归零，然后通电慢慢往上调节输出电压，同时观察电流的变化，当电流达到10mA时停止调压，这时测量调压器的输出电压并计算出每伏交流电压所需圈数，甲类单端功放在工作时音频电压一般不超过250V，用己知每伏圈数×250=初级所需总圈数。

  ②计算依据和公式：
    按初级电感量公式，输出变压器最大负载为5000Ω，L=5000/(3.14×20)=79.6(H)。在没有专用的测量仪器时，不好测量20Hz时的感抗，所以就只有用简易但非常可靠的办法，用50Hz的交流电来定性测量。已知电压250V，频率50Hz，静态电流10mA，求感抗和电感量。
    感抗×L=U/I=250V/10mA=25000Ω，  电感量H= =25000/(6.28×50)=79.6。这个数据已非常接近功放低频满功率的要求了。而且这个方法无需事先计算铁芯数据和了解铁芯质量等，而且在制作时可随时测量作到心中有数。知道了5000Ω时的总圈数，就可以用变压器阻抗公式计算出其它初级阻抗时所需绕的圈数和次级圈数，公式如下：
 ，z1为最大阻抗，Z2为抽头时的阻抗，总圈数除变比即等于抽头时的圈数。
    例如，已知最大负载阻抗为5000Ω，总圈数为4000圈，求负载阻抗为3500Ω时抽头处圈数，代入公式n= =1.195，总圈数÷变比=4000÷1.195=3347圈，依此类推可算出任何阻抗抽头处的圈数。次级也用这公式，只是要除以变压器效率系数一般取0.9，例如己知初级为5000Ω，总圈数为4000，求次级为
8Ω时所需绕的圈数。代入公式n= =25，4000/25/0.9=178圈，次级应绕178圈。
    通过绕了一层后所有的数据全部都出来了，绕制时将次级夹绕在初级中即可，浸漆安装等就不在详叙。最后用交流调压器和万用表交流电流档对其进行验证测量，测量数据见表4，这样一只性能优良的自制输出变压器就算制作成功了。
 

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