-
一般业余绕制输出变压器不必过多注重理论参数和公式计算,但有三项指标必须重视:
1.
输出变压器阻抗。
2.
尽量大的电感量。
3
尽量小的分布电容。
对于输出变压器阻抗,理论上讲即变压器阻抗必须和功
放管内阻一致,这样才能达到该功放管的最大设计
功率,
但实际
制作胆机时,
往往为了最佳音质而舍弃最佳功率,
因而一般都取
变压器阻抗远大于胆管内阻。
以
805
管为例,
本人一般设计变压器时都取其胆内阻的
3
-
5
倍,
因为有如此大的余
量,
所以只要按原设计
者提供的数据绕制,一般都不会有什么问
题。
尽量大的电感量和尽量小的分
布电容,
电感量大则低频好,分布电容小则高频好,
但这本身就
是一对矛盾,
因为要电感量大则分布电容必然也大,要分布电容小则电感量也必然会小,
如何解决这一对矛盾,既要电
感量大,以保持低频好,又要分布电容小以保持好的高频,
这就是我们绕制输出变压器以保证音质的关键
所在。如何解决好这一对矛盾呢?下面详细
谈谈个人的制作体会,不对之处请大家讨论。
1.
为保证有尽量大的电感量,一定要选择大规格的铁芯,只有大规格铁芯才
是大电感量的重要保证,市售
成品机往往低频下潜不深、缺乏弹性、没有冲击力,速度慢
的重要因素都在其为节约成本选用铁芯太小所
致,尤其是单端机,因为要流气缝,铁芯规
格小了肯定是不行的,本人用于
10
-
20W
的小功率单端机的输
出牛铁芯决不会小于舌宽
35mm
,叠厚不得小于
65mm
,即
35×
65
以上。而大功
率单端机的输出牛一般都
用舌宽
41mm
,叠厚
75mm
,也就是
41×
p>
75
以上,以保证该输出牛有足够的电感量,从而保证低频有很好<
/p>
的下潜,弹性和速度。
2.
为保证有尽量小的分布电容:
a.
各绕组尽量分多层绕制,一般来讲初级绕组不得小于
5
-
7
层,次级绕组
也必须分
5
-
7
层,夹在初级绕
组当中,因为这样即有很好的藕合,且各绕组的分布电容呈串联结构,而电
容是越串联越
小的。
b.
注意绕制工艺,手法也是减少分布电容的重要措施。
第一,绕制时线圈一定要拉紧,
越紧越好,这也是高级输出牛只能手工绕制,不能机器绕
制的原因所在,但不一定要排列十分整齐,有少
量乱层对分布电容相反有好处。第二,线
间绝缘层越薄越好,如有绕制经验,有耐心,用绕一层刷一层快
干漆更好,但刚开始绕制
本人推荐用普通封装纸箱的不干胶胶带,但必须用不透明的那种,透明的反而不
好用。每
绕一层就用不干胶带封一层,初级与次级间封两层,因其薄膜很薄且有很好的固定作用。第三,
< br>次级绕组尽量均匀稀绕,尽量不要象初级那样排的过密,但一定要拉紧。
3.
线材选用:因我们选用的铁芯较
大,相应的窗口也就较大,对我们选用线材带来了好处,一般初级可选
用直径
0.31
-
0.45mm
的高强度漆包线,
次级选用直径
1.2
-
1.45mm
的高强度漆包线,
视铁
芯窗口大小而定。
用这种规格线材既可以拉紧,又可减小变压器的直流电阻,从而减小了
变压器的铜损和铁损,对改善音质
非常有利。
4.
关于铁芯质量选择:对于一个装
机高手来讲,有了一副好铁芯就等于成功了一半。铁芯除规格大小外,
还有一个重要参数
,
就是必须选用
0.35
片厚的,片厚
0.50
的铁芯因有涡流产生只能用作电源变压器,
不能
用于输出牛,如能找到
0.35
以下的光面冷轧铁芯则更好,但其含硅量不一定要很高,中等就可以了。
5.
关于骨架:一般各种规格的骨架
市面都有售,也可自制,但自制较麻烦。
< br>输出牛是胆机的咽喉,其内在品质的优劣直接影响著整机的重放质量。由于输出牛的专业性较强,加之考< /p>
虑厂家的利益,故很少有刊物作高保真输出牛的介绍。发烧友在评论某某胆机之输出牛时仅
以外表或者品
牌效应点评,甚至仅以个人听感为依据,缺乏对输出牛的定性的认识(虽然
变压器所涉及的技术并不深,
但一支高保真输出牛并非人人都能作得好的)
。
另外各胆机生产厂所生产的输出牛可以说各具特色,
各有千
秋。对于称得上
“Hi
-
p>
Fi”
级(严格地讲胆机的输出牛无法算
Hi-Fi
< br>)的输出牛,一个厂家一个
“
味
”
,
甚至一个
批次一种音色。
当然在这“云云众生”众多的胆机中,也不乏有那不够
Hi-F
i
甚至失真较大,频率响应较窄的输出
牛“滥竽充数”。而我们
业余发烧友又无“孙悟空”那“火眼金睛”,来识破那些“笨牛”。本来不够
Hi
-Fi
的“牛”,却奉为上品,那可就残了。这里笔者给大家谈一谈胆
机的输出牛及其业余测试方法,让大
家对“牛”有一个定性的了解和认识,也让输出牛不
在那么“牛气”。
一颗理想的
Hi-
FI
输出牛要求其:
1.
初级电感(
pri-inductor
)为无穷大(
infinite
),以应付很低的低频信号
;
2.
漏感(
leakage
)为零,分布电感(
distributed
inductance
)、电容(
distributed c
apacita
nce
)为零,以便高保真的传输现代音乐的超
高频信号;
3.
不产生各种形式的串联或并联
谐振(
resonance
),以免使音频信号发生畸变(
p>
distortion
);
4.
不产生任何非线性(
nonlinear
distortion
)或相位延迟失真(
phase-
delay distortion
)。
从变压
器的原理上讲,
现今无论何种形式的变压器均无法同时满足以上条件的。
首先说变压器要用铁
心(
core
)做导磁媒体,其非线性失真一般很大。再有若需诺大的初级电感(
pri-ind
uctor
),其漏感(
l
eakag
e
)、分布电感、电容亦随之加大。满足了第
1
项,就要损失第
2
项,互为矛盾。且较大的初级电感<
/p>
又可使相位失真加大,动态范围(
dynamic
renge
)减小。
看到这
里发烧友可能要问,
照你的
“牛”
(谬
)
论,
胆机就不能算
Hi-Fi
音响了?你是不是一个
“恨
胆狂”,然也,相
反我是却个胆机迷,且快至如醉如痴之地步。常言道“爱之深,则之切”。本人对胆机
并
非盲目的崇拜,而是从其优点中找出可以改进的不足,无法改进的不足之处,才认为是“残缺的美”。
一只宽频响(
freguency response
)的输出牛,要求在满足高频的情况下,尽量增加初级电感,以使频响
曲线向低端延
伸。亦或在满足低频的情况下,尽量减小分布电容(
distributed capa
citance
)及漏感(
l
eaka
ge inductance
)以使高频更靓。但两者总是互为矛盾,故频响不可能很宽
。现今的输出牛大多采用高
质量的铁心,特殊的线材及复杂的绕制工艺,已使频响宽度达
到
10Hz~20KHz±1.5dB(有的甚至更宽)。
根据
现代“音乐频谱曲线”看,已能满足各种音乐信号的传输了。
不过荣
幸的是,由于输出牛不可能传输更高的高频信号(即便能传输过去,相位也已延迟了很多,
加之人耳的掩蔽效应也就不能感觉到)
,
可将一些高频干扰如
CD
、
DVD
等数位音源本身固有的数位干扰
“拒
之门外”。这就是用有输出
牛的功放(胆机或石机),重播
CD
、
VCD
、
DVD
音乐要比石机“好听”
许多(显
得不那么刺耳)。故有些名厂的石机也采用“牛”做输出如
McIntosh
(麦景图)。有些中低档胆机之输出
牛,
干脆就只照顾低频,高频到那里一概不管。此类胆机虽有充实的低频但高频暗淡,久听会感觉“闷”
得难受(如今发烧友的耳朵已修炼的挑剔的很)。现今的音箱好象在暗中为胆机弥补这“高频不足”,
把
音箱的高频做的较靓,甚至用高灵敏的号角单元,那种“不足”也就不显得那么突出了
.
一支宽频响的
Hi-Fi
输出牛,
其电感漏感(
leakage indu
ctance
)比
(
LL
)
很大
(即较大的电感
(<
/p>
i
nductor
),极小的漏感)。故
通常用电感漏感比(
LL
)来衡量一个输出牛的优劣。下面我给
大家谈谈对输
出牛具体的要求:
初级电感(
pri-
inductor
)
L
L=K·(
Ra-r1
)
/2
π
fmin
其中:
Ra
是放大器的最佳负载阻抗(
optimum plate load
),
r1
是输出牛的初级直流电阻。
K
是
一个系数,当要求频响曲线不均匀度为
< br>-3dB
,或允许初级阻抗变化
30%
< br>时,
K=1
;当要求
-1dB<
/p>
或允许阻抗变
化
10%
< br>时,
K=2
;要求
-0.5dB
或允许阻抗变化
5%
时,
K=3
;
fmin
:所要求
之最低频率。
初级漏感(
pri-leakage
inductance
)
Ls
Ls=K·Ra
-
r1/2
π
fmax
其中:
fmax
系所要求之最高频率,当允许初级阻抗变化
30%
时,
K=0.8
;
允许变化
10%
时,
K=0.5
。
输出牛直流电阻
单端(
single-ended
)输
出牛,初级电阻
r1=0.5·Ra(
1-
η
);次级电阻
r2= r1
(<
/p>
N2/N1
)
推挽(
push-
pull
)输出牛
初级电
阻
r1=0.414·Ra
-a
(
p>
1-
η
)
p>
次级电阻
r2=0.586·Ra
-a
p>
(
1-
η
)(
p>
N2/N1
)
其中:
Ra
系单端放大器(
single-
ended
)最佳负载阻抗(
optimum plate l
oad
);
Ra-a
系推挽放
大器(
push-pull
)最佳负载阻抗;<
/p>
η
为变压器的效率(
efficienc
y
),一般取
0.75~0.9
,功率
越小
η
取
值越低。
输出牛直流电阻不宜过大,
否则将影响瞬态
(
transient
)
、
解析力及动态范围
(
dynamic
range
)
。
由于变压器中存在电抗(
reactance
)成分,其感
抗(
inductive reactance
)随频率的变化
而变化,使得
其输入阻抗(
input impedance<
/p>
)亦随之变化,一般中频段呈一定值不变。而低频段,随频率的降低而急速
下降,高频段又随频率的上升而升高。当阻抗偏离放大器的最佳负载阻抗(
op
timum plate load
)较多时,
放大器将产生严
重的波形失真,且输出功率亦下降。故一般要求变压器的输入阻抗(
input imp
edance
)变
化
<30%
。
另外,由于变压器本身存在有分布
电感(
distributed
inductance
)及分布电容(
distributed
c
apacitance
),其相互作用将产生串联或并联谐振
(
resonance
)。发生谐振时,其输入阻抗(
input imp
edance
)趋向于零或
无穷大(
infinite
)。且无论是串联或并联谐振,其输
出电压都可能出现峰值,使频
响曲线变差。为控制变压器在谐振(
resonance
)时输入阻抗的变化程度,保证平坦的幅频特性,应控制住
变压器回路的
Q
值(这里
Q
值的含义是,感抗(
inductive
reactance
)或容抗(
capacitive rea
ctance
)
与回路电阻之比。
Q<
/p>
值越大,其阻抗的变化程度也越大),选择合适的电感(
pri-
inductor
)漏感、内阻
及分布电容值。
另外,变压器初级电感的大小还与信号的动态范围(
dynamic range
)有关联,当信号幅度(
< br>ampl
itude
)与响度(
loudness
)变化时,意味著铁心中的磁感应强度(
in
duction density
)和磁导率(
perm
eance
)在变化。因而初级自感量也将随著信号幅度(
amplitude
)的变化而变化,当信号幅度(
amplitud
e
)较大时,很大的初级电感,引起波形失
真加大。而信号幅度较小时,铁心的磁导率(
permeance
)变小,
自感量变小,将影响频率响应特性(
freguen
cy response
)。
再者,从减小相移失真(
phase-delay disto
rtion
)的角度考虑,输出牛亦不能只为照顾低频而过
分的
加大初级电感(
pri-
inductor
)。由于铁心的磁饱和(
magnetic
saturation
)程度与频率成反比,在
低频段,铁心有
可能工作在
B-H
曲线的饱和区,此时,因磁化电流(
magnetizing current
)的波形已严重
失真,
呈尖顶状,
致使输出电压的波形也产生失真。
输出牛铁心的磁感应强度
(
induc
tion density
)
越高,
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