输出变压器的基本设计共14页.docx

输出变压器的基本设计在这里介绍一个相对来说比较简单的输出变压器(OPT)的设计方法将此例进行稍许的变化，则可以演变 出各种各样的版本这里要列举的是HiF i规格的三明治绕线构造例若是真空管收音机用的小型输出变压器，次级只要绕一组 即相当实用1】关于基本规格基本规格例(表一1)• 用途真空管单端输出变压器(OPT)• 以初级阻抗3500欧来设计• 次级阻抗根据所使用喇叭单元的8欧阻抗来定 通过改变绕线匝数，可对初级和次级的绕组阻抗进行变更一般情况下，在8欧以外再增加4欧和16欧的抽头，对于变压器的效率来说并没有什么好处，因 此， 为了不损失变压器的性能，建议次级仅设1个绕组• 以最大输出15W来设计• 初 级 直流重叠电 流根据所使用的真空管而不同，这里按照80mA来设计• 初级绕组的磁束密度线圈的饱和磁束密度在18000高斯左右， 带有余量， 这样可以抑制在无信号时的设计值6000高斯 以下• 基准低频下限为了确保低频段的特性，定为20Hz表一1）基本规格用途・形式OPT单端初级阻抗Z13500Q次级阻抗Z28Q输出（次级）Po15W最大输出（初级）Pmax17W最大初级电压Emax243V初级直流重叠电流II80mA设计基准磁束密度Bo6000咼斯初级绕组磁束密度Bm5536咼斯低频下限fo20Hz下面是另一些单端 OPT 的设计规格。

基本规格用途・形式OPT单端初级阻抗Z18000100008000Q次级阻抗Z28816Q输出（次级）Po353530W最大输出（初级）Pmax393934W最大初级电压Emax561627519V初级直流重叠电流I1806060mA设计基准磁束密度Bo600060008000咼斯初级绕组磁束密度Bm632459778014咼斯低频下限fo202020Hz【2】关于铁芯规格铁芯规格例（表一2）为了确保所定的输出并降低铁芯的磁束密度，使用如表一2所示的截面积为15.8cm2的大型铁芯表一2）型・形式El型2号铁芯材质才i丿工卜（厂家）铁芯外形纵L1115mm铁芯外形横L295mm铁芯外形厚度t50mm铁芯中心幅度c35mm铁芯横宽d17mm开口厚度a23mm开口宽度b61mm开口面积a・b1403mm2平均磁路l22.1cm铁芯体积V402cm3铁芯实效截面积A15.8cm2下面是另一些铁芯的设计规格型・形式El型2号EI 型 SA4LEI型1号铁芯材质八彳严彳卜（厂家）八彳严彳卜（厂家）才丿工卜（厂家）铁芯外形纵L1115133130mm铁芯外形横L295110108mm铁芯外形厚度t507066mm铁芯中心幅度c354439mm铁芯横宽d172220mm开口厚度a2322.525.5mm开口宽度b6166.568mm开口面积a・b140314961734mm2平均磁路l22.124.725.0cm铁芯体积V402809693cm3铁芯实效截面 积A15.828.023.2cm2【3】关于匝数的设计针对最大初级电压所需的初级匝数为N1（匝）=E 1 *108/（（2 n /厂2）・A・Bo・f）在这里，E1=243V;A=15.8cm2；Bo=6000 高斯;仁20Hz，计算得出 2894 匝。

另一方面，从经验来说，次级绕组径1mm0时每一层绕50匝，则3层刚好为150匝，由于初级与次级 的匝数比为20.9， 针对次级的150匝从匝数比可求得初级为3137匝在此，若将初级匝数定为N1（匝）=3137 匝,则根据上述公式到推，磁束密度将是5536高斯，落在目标值的6000 高斯以下通过上述设定，在单端机上，即使是在20Hz的超低频段也可确保15W以上输出俵一3）Em所需匝数（N二E* 108/4.44 ・ A ・ Bo ・ f ）Ne2894匝Lib所需匝数NI3093匝（基本公式E=2 n/V2・A・Bm・f・N・108 ）!初级匝数N13137匝初级线径0.32mm每层匝数150匝绕组层数21层匝数比 /（R1/R2Nr20.9次级匝数（电压比）No2150匝（基本公式 No2二N1XE2FE1 ）!次级匝数N2150匝次级线径1mm每层匝数50匝绕组层数2层三明治6层下面是另一些匝数的设计值用途・形式0PT-S次级阻抗Z18000100008000Q次级阻抗Z28816Q目标输出（次级）Po353530W匝数Em所需匝数(N二E* 108/4. 44 ・ A ・ Bm ・ f )Ne499950813155匝Lib所需匝数QX1FI1NI457146743116匝(基本公式E=2 n/V2・A・Bm・f・N・108 )!!!初级匝数N1474351003150匝初级线径mm0.320.320.4mm每层匝数170170140匝绕组层数283023层匝数比 /(R1/R2)Nr31.635.422.4次级匝数（电压比）No2150144150匝(基本公式 No2二N1XE2FE1 )!!!次级匝数N2150144150匝次级线径1.11.11.1mm每层匝数504850匝绕组层数666层【4】关于漆包线的选择在决定了铁芯尺寸和匝数后，再进行漆包线的选择。

尽管漆包线的粗细将影响到直流阻抗，但由于铁芯的 开口及绝缘方面的制约，是无法选择粗的线径来绕线的如何在铁芯开口的大小范围中来选用最佳的初级 和次级线径并取得平衡，是一个关键表一4）漆包线阻抗初级线径0.32mm漆包线阻抗0.22100Q/km每层漆包线平均长度27.0cm初级漆包线总长度847M初级漆包线阻抗R1187.2Q次级线径1.00mm漆包线阻抗0.02240Q/km每层漆包线平均长度25.0cm次级漆包线总长度75.0M次级漆包线阻抗R20.42Q等价漆包线阻抗Rt = R1 + Z1/Z2 R2370.9Q效率1/(1+R t/Z1)90.4%绕组厚度初级绕组厚度10.3mm次级绕组厚度12.0mm合计绕组厚度22.3mm漆包线量初级绕组面积252.2mm2初级绕组单位长度重量1357m/kg初级绕组重量0.624kg次级绕组面积235.5mm2次级绕组单位长度重量143m/kg次级绕组重量0.525kg合计绕组面积487.7mm2导体占积率34.8%初级直流阻抗因使用O.32mm0的漆包线，可得到187.2欧，次级使用相对粗的1.Omm0漆包线，可得到0.42 欧的直流阻抗。

由于尽可能使用了粗的漆包线， 对于单端用的输出变压器来说，其效率将达到 90.4%，是相当 高的了为了避免直流阻抗的影响， 经验上应以阻抗的20分之1 左右的值为目标初级的3500欧和次级的8欧 基本上已经达到此目标特别是初级与次级的直流阻抗已取得了相当的平衡，对此2号的铁芯尺寸是相当适 用的不过绕组厚度和导体占积率为此已经逼近临界，想改善的话很难非要改善的话自由寄希望于更换更 大尺寸的铁芯了5】输出变压器的特性输出变压器特性的设计例• 感抗因为是单端用的OPT，故组装时铁芯相对在设计目标的直流重叠电流为80mA、气隙为0.18mm、 平均磁束密度为 8000 高斯时的实效感抗将达到 49.4(H)• 频 率特性低端c/off频率为2.7Hz,高端c/off频率为10.3KHZ漏感则从感抗的实测值逆算来求得具有三明 治绕组构造特征的输出变压器的低频特性相当的完美似乎在高频段往上多延伸一些便再好不过 了，不过在听感上已经很难察觉表一5)特性铁芯对接的实效Lp(4nNNuA)X109^(l+ulg)49.40H目标感抗(@50Hz)L50H目标直流重叠电流Il80mAPLXII2FV0.00062QNIXIlFl (18000*P,13200*P+7.2)11.2最佳气隙比0.001626气隙0.18mm平均磁束密度(0.4nNIb)F(l/^+lg)8000咼斯使用真空管300B内部阻抗700Q输出阻抗583Q低端c/off频率2.7Hz漏感9.0mH高端c/off频率10.3KHz10KHz-2.9db20KHz-5.8db50KHz-14.5db铁芯透磁率6500增分铁芯透磁率2000下面是另一些输出变压器的设计资料。

用途形式OPT单端初级阻抗Z18000100008000Q次级阻抗Z28816Q输出(次级)Po353530W特性铁芯对接实 效Lp(4nNNuA)X109^(l+ulg)82.5132.582.6H目标感抗 (@50Hz)L8012080H目标直流重 叠电流Il806060mAPLXI”V0.000810.000620.00042QNIXIlFl(18000*P,13200*P+7.2)14.611.27.5最佳气隙比0.00260.00200.0012气隙0.320.250.14mm平均磁束密。