胆机输出变压器制作图解.docx
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胆机输出变压器制作图解
胆机输出变压器制作图解
所以叫烂牛，是因为铁心是采用经挑选的二手旧铁心，全部材料成本撑死不足100元，设备也落后,一台不足30元的手动绕线机,绕制手法也比较原始与传统。
但以价论声，性价比倒也不俗，效果不说出色，也过的去，可以满足一般普通受众的要求，故整理贴上，以期对初入胆坛而囊中羞涩同学有所帮助。
1、做线框，0.4mm弹性纸两层，见图1；
图1做线框
2、线框绝缘，缠绕0.08电缆纸和0.12黄腊绸各一层，用只胶带粘住，见图2；
图2线框加绝缘纸
3、用0.08电缆纸包裹初级漆包线线头，出线端打折（防止绕开头几匝时拉出线头），用纸胶带粘住，见图3；
图3引出线头
4、绕初级线圈第一段，等线圈压住线头和纸框绝缘层时，扯掉纸胶带，见图4；
图4初级绕线
5、绕满一层后，用纸胶带粘住线尾，在线圈两端用牛皮封箱带裁成的窄胶带粘贴防塌护边，见图5；
图5加防塌贴边
6、加层间绝缘0.05电话纸一层，加纸时，先在绝缘纸靠头位置剪一豁口，把漆包线通过豁口拉到上一层开始的一边，用纸胶带粘住绝缘层后，再在绝缘纸靠尾部的位置剪一豁口，引出漆包线绕下一层，这就是所谓的Z型绕法。
参见图6、图7、图16—图18；
图6加层间绝缘纸
图7Z型绕法
图16Z型绕法分解一
图17Z型绕法分解二
图18Z型绕法分解三
7、在绕完一段初级还有50匝左右的位置，压入6—8毫米宽对折的电缆纸条。
待绕完后将线尾穿入纸条，把纸条拉紧进行收尾，见图8；
图8初级第一段收尾
8、焊接出线焊片，套黄蜡套管，包裹0.08电缆纸绝缘，见图9—图10；
图9引出焊片
图10焊片套黄腊管垫绝缘纸
9、组间绝缘，缠绕0.08电缆纸2层，0.12黄蜡绸1层，黄蜡稠夹在电缆只中间，见图11；
图11组间加绝缘纸
10、绕次级第一段，用黄蜡套管套住线头和焊片，并包裹电缆纸后再绕，见图12；
图12绕次级第一段
11、次级线圈第一段收尾，并用合适宽度和厚度的弹性纸垫平线圈的两段，见图13；
图13次级第一段收尾
12、组间绝缘，同步骤9；
13、焊接初级上一段，再绕下一段，焊接处2层0.08电缆纸，1层0.12黄蜡绸包裹，黄蜡绸夹在电缆纸中间，见图14；
图14连接初级，绕初级第二段
14、每层绕完后均需要贴防塌护边，图15为线圈与防塌护边的效果图；
图15绕组及防塌纸边
15、绕完初级第二段后，进行组间绝缘，方法同步骤9；
16、连接上一段次级绕组，绕下一段次级线圈，见图19、20；
图19次级一二段连接
图20次级连接处加黄腊套管垫绝缘纸
17、次级收尾，套管，焊引出焊片，垫平线圈两端，见图21；
图21次级收尾加套管，贴弹性纸垫平
18、组间绝缘；
19、初接连接，绕最后一段初级线圈，绕好收尾连接，见图22；
图22最后一段初级绕组连接加绝缘纸
20、组外绝缘，缠绕0.08电缆纸2层半（半层指纸带接头按排在铁芯窗口内），1层0.12黄蜡稠，线包完成，见图23。
图23加组外绝缘，焊接出线，线包完成
21、加挡片（线包挡片用0.4弹性纸做，铁心用0.35玻璃纤维板做），插E字片，见图24；
图24加一字挡片插E字铁心
22、插好E片后，安装铁心包角夹铁，放置线包挡片，见图25；
图25Z字铁心装入包角夹铁，放置一字挡片
23、放置适当厚度的铜版纸为气隙的宽度，见图26；
图26放置适当厚度的铜板纸为气隙的宽度
24、插I字片，见图27；
图27插I字片
25、敲紧I片，上包角压铁的底板，见图28。
图28安装包角夹铁底板
上好底板，输出牛接初步完成了。
图29是效果图，然后进行初测，烘干，浸漆..........
图29牛牛基本做成，然后.......
用普通铁心绕制输出变压器的技巧与使用
在近两年的时间里，我实验制作了有七、八台胆机。
由于购买输出变压器的费用很高，所以我就琢磨用普通的电源变压器来改制输出变压器的实验。
一开始没经验，只知道输出变压器在制作上的工艺比较复杂，对材料的要求比较高。
但，心里还是在想，如能用普通的材料制作出能达到一定水平的输出变压器就好了，于是，就找了两个铁心，按绕制要求制作了两个输出变压器。
因为缺乏经验，变压器上机后不太理想，当然，比用电源变压器代替的效果要好很多。
后来，经过不懈的努力，终于摸到了一些窍门，总结出一些经验，下面就简单的说一下。
一、
铁心的截面积要足够大
我第一个绕制成功的变压器使用的铁心是使用约20瓦的普通电源变压器改制的。
截面积为5.6平方厘米，片厚0.5毫米，对铁心的要求是，规矩整齐，无缺损，片间绝缘良好。
最好用EI形铁片，输出功率按5瓦设计，阻抗5.2K：
8欧，大家知道，铁心截面积的增加，在相同的初级匝数下，可使初级电感量得到提高，而电感量的提高，可改善低频段的频响特性。
所以，增大铁心面积，对改善频率低端有明显的效果。
二、
初级匝数计算时的特殊要求
计算输出变压器的方法是采用94年1期无线电中介绍的设计方法。
其中初级匝数的计算公式如下，N1=200√（L×Lc/Sc），200是一个系数。
由于使用的铁心很普通，磁通密度较低，因此，在计算时将它改为220---250，按这个系数绕制出的变压器，低端的频率可做到30Hz，20周时也可达到80%左右的输出幅度。
三、
绕制工艺与结构
以上两点，是为了改善低频段的性能而采取的措施。
用普通的材料来绕制输出变压器，要想使之有较好的性能，光靠上面两点还不够，高频段性能的改善，还要在绕制工艺和结构上下点功夫。
在工艺上也采用分层分段的绕制方法，为了减小高频损耗，初级可分成三段，次级分成四段，采用四夹三的绕制结构。
从结构上可以看出，初级离铁心的距离较大，这样可以最大程度的减小初级对地之间的分布电容，从而减小了高频损耗。
另外，初级分成三段，也进一步减小了匝间的分布电容，这两项措施保证了高频段的频响，使频率的高端可以做到18KHz以上。
另有一种结构，就是将变压器的骨架一分为二，一个骨架里绕初级的一半，次级的全部。
也采用分层分段的绕制方法，次级三层夹初级的两层，两个骨架的绕法完全一样，然后，将两个骨架的初级进行串联，次级进行并联，完成整个变压器的绕制。
这种结构使整个变压器的分布电容进一步减小，输出信号的高端可做到20KHz甚至到22KHz.。
请看下图
在绕制初级时，我不主张排线绕制，即绕完一层再绕下一层。
我采取的是乱绕法，一般是采用分段足层叠加，缓慢推进的绕制方法。
一层下来可绕300—500匝，绕制时，要尽量做到线圈表面的平整、均匀，为绕下一组线圈打好基础。
这样可进一步减小匝间的电容，也可进一步的提高频率高段的性能。
一、
电路上采取的措施
制作一个好的胆机，在电路上采取一定的措施是必要的。
在使用我们自制的输出变压器时，电路中所采取的主要措施就是调整环路负反馈的大小，它可以配合输出变压器展宽整个电路的频带。
在保证电路输入灵敏度的前提下，增加反馈量可补偿变压器的不足，使电路标准达到一定的水平。
负反馈量大小的调整，也可根据个人对听音的喜好进行调整。
以上四点，是我们用普通器件制作高性能胆机的前提，只要我们把握好各个环节，用普通元件制作出一款中意的胆机，是不成问题的。
胆机用Hi-Fi输出变压器的制作
时间:
2007-07-06 来源:
作者:
周彦芳 点击：
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【大中小】
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：
1.在频率范围为20～15000Hz时，失真度应<1dB；
2.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；
3.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％。
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）：
2、铁芯截面积:
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）：
4、初级线圈总匝数：
5、中心抽头B+至G2的匝数：
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）：
9．初级线圈导线直径：
初级线圈导线直径（视次级阻抗而定）：
最终计算结果见附表。
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。
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。
1.电源变压器制作设计_了解电源变压器的结构主要由初、次级绕组和铁心构成。
①绕组结构形式用于电子电器中的电源变压器，其初、次级绕组大多采用密绕多层式结构。
在一个横截面是矩形的绝缘框架（塑料或纸板）上，用高强度漆包线均匀密绕，一层完毕后，敷以绝缘材料后再绕第二层....直到匝数合适止。
根据设计，在一个线圈框架上，既绕制一个绕组，也绕制多个绕组。
其外形和纵切面铁心的结构形式铁心用不同形状的硅钢片，叠制成的厚度，片间绝缘。
在保证的强度下片的厚度越小越好。
铁心起导磁作用，成品应该是一个闭合导磁体。
铁心有心式（绕组外露）和壳式（铁心包绕组）两种。
常用铁心的结构形式和变压器成品外形。
其中，心式铁心适合于初、次级分开的两框架式，壳式铁心适合于初、次级在一起的单框架式。
2.电源变压器制作设计_变压器的设计要自制一个电源变压器，的是根据所需功率、电压、电流确定铁心的用量（截面积）和各个绕组的匝数、导线直径等参数。
烧坏翻新的变压器，只需原样重绕功率在1000W以下的电源变压器，常采用两种设计方法:
计算法和图表法。
前者计算麻烦但较为精确，后者简便但误差较大，本文只介绍计算法。
计算法大致分5步。
①计算变压器的功率P1先根据次级负载的大小确定次级功率P2，再根据η=100%xP2/P1确定P1,η取值85%，则P1=1.15P2。
②电源变压器制作确定铁心截面积S据经验公式S（1.0~2.0）P11/2（cm2），系数的大小取决于铁心的质量。
当P150W时，系数取1.5-2.0;当P150OW时，系数取1.25;当P1≤1000W时，系数取1.0-1.25。
铁心截面积指绕组所包裹的那个矩形铁心柱的横截面积，单位是cm2。
③求每伏匝数NO经验公式NO=45/S（匝/伏），式中S的单位是cm2。
初级匝数N1=NOU1，次级匝数=NOU2。
④电源变压器制作导线直径d的计算根据各个绕组在应用中通过的最大电流确定，d=0.711/2（mm）。
⑤电源变压器制作校核铁心窗口是否能容纳绕组校核时，首先要知道每个绕组的层数。
根据导线的直径和窗口高度计算出每层匝数，再用每个绕组的总匝数去除每层匝数即得绕组的层数。
根据层数以及层间和绕组间所用绝缘材料的厚度以及框架材料的厚度等参数相加，计算出绕组的总厚度。
窗口和绕组纵切面。
层间绝缘用的牛皮纸厚度为0.05mm，白玻璃纸厚度为0.015-0.02mm。
线径较粗的层间绝缘青壳纸，其厚度为0.12mm。
至于绕组间的绝缘既1层青壳纸，也2-3层牛皮纸。
总之，绕组的总厚度要≤窗口的宽度，绕组的总高度要≤窗口的高度。
3.电源变压器制作设计_变压器绕制和装配工艺①制作木木芯是将线圈框架固定在绕线机上便于绕线的一种辅助工具。
其长宽略大于铁心截面的长宽，高度大于铁心窗口的高度。
木芯的固定孔要打正，免得绕线时晃动歪斜，影响绕线的速度和质量。
木芯宜使用干燥的软质杨木加工。
②制作线圈框架线圈框架用0.5-1.Omm的绝缘纸板、塑料板或胶木板制作。
为防止绕组塌落，在两端加装护线板。
木芯和线圈框架结构如图5。
其内径尺寸略大于铁心截面，高度略小于铁心窗口高度。
③选择绝缘材料剪裁层间和绕组间的绝缘纸，宽度与铁心的窗口高度，长度以能把各层线圈的导线包裹起来为度。
绝缘材料用一层聚脂薄膜（或黄蜡绸）或两层电话纸（或打字蜡纸、刻印蜡纸），绕组间绝缘用两层电缆纸加一层聚脂薄膜（或黄蜡绸）。
④选择漆包线绕制线圈的漆包线要选用高强度漆包线，不宜采用油基漆包线，防止线间、层间击穿。
绕制时的各引出线及抽头的距离尽量远离，防止打火。
计算漆包线通过的电流时，以“裸线直径”为准;估计铁心窗口容量时，以漆包线的“最大外径”为依据。
测量漆包线的直径，千分卡。
⑤绕线线圈要绕得紧密整齐，匝间无空隙，每匝绕完后要保持为矩形，不可重叠。
没有护板且直径较大的漆包线，第2层的线圈要绕在前一层两匝线圈的夹缝之问，绕完后整个线绕组呈宝塔形。
否则边缘的线圈会发生塌落现象。
⑥绕线方法将术芯连同框架一起装在绕线机的轴上，两端用螺母紧固，在框架上包覆内层绝缘a.起头。
细的漆包线起头时先焊上引出焊片，焊片从护板穿出做引出线，内部包覆一层绝缘纸，靠密绕导线的压力固定;较粗的漆包线可直接弯900后从护板穿出做引出线，开始密绕。
b.绕线和抽头。
先绕制初级绕组。
绕线时导线应与前进方向的相反方向微拉3-50，导线自动排齐。
遇到抽头时，将导线拧成双折，上下垫上绝缘材料，从护板穿出。
绕完一层可涂一遍绝缘清漆，再包覆一层绝缘纸，开始第二层绕制c.结尾和屏蔽。
结尾的方法与起头相似。
初级绕组完成后，按设计包覆组间绝缘材料。
为防止调变交流声，在初、次级要加一层屏蔽层（隔离层）:
屏蔽层用漆包线密绕一层只引出一个线头接电路的“地”，另一个头埋在里面不用，并和其他线绝缘:
也>用薄铜皮或铝箔等金属薄片包裹不闭合（不短路）的一层，相距1Omm左右，引出一个接头备用。
d.对屏蔽层绝缘后开始绕制次级绕组，工艺同上。
最后包覆保护绝缘层，整个绕组（线包）完成。
⑦绕组的检查检查各绕组的直流电阻，不应有短路、断路现象;有条件时，用线圈匝数测量仪检测绕组匝数，看是否符合设计;用500-1000V兆欧表检查各绕组间的绝缘电阻，应在100-50OM。
⑧烘干和浸漆把整个绕组（线包）放在烘干箱中，保持60-80℃温度烘烤3-5小时，取出后立即放入绝缘漆中浸渍1小时，之后风干备用。
⑨装配铁心:
装配牢固才能满足铁心有效截面积计算，消灭额外发热和硅钢片抖动杂声;装配时铁心时磁路中不要留空隙，以减少磁阻和励磁电流及工作时的“嘴嗡”声。
以“山字型”铁心为例，装配时要交错硅钢片，第2片山字豁口方向与第1片相反，交错是1片（小功率），也是两片（大功率），片间累叠要整齐紧密，每层都是一个完整的“日”字，要按设计将硅钢片擂入，不可剩留。
铁心的装配示意图。
最后用木棰敲打铁心，使之整齐紧密。
完毕后，整体浸绝缘清漆一次，风干后放入烘干箱中，保持80℃温度烘烤巧15-20小时使用了。
4.电源变压器制作设计_变压器的检验①检测绝缘电阻:
用500V兆欧表测量绕组与铁心、各绕组的绝缘电阻，应≥500MW。
②检测次级的空载电压:
初级加上额定电压之后，各次级的空载电压误差应在≤3%-5%。
③空载电流的检测:
次级空载、初级加上额定电压之后，流过初级中的电流叫空载电流。
数值越小，说明变压器的质量越高。
正常时，空载电流值应为满载电流值的10%一15%。
④温升试验:
次级加上额定负载，连续工作6-8小时，绕组和铁心的温升不能超过50-60℃。
业余条件下，只要上述检测都正常，电源变压器制作、设计变压器的制作当一个正弦交流电压U1加在初级线圈两端时，导线中就有交变电流I1并产生交变磁通ф1，它沿着铁心穿过初级线圈和次级线圈形成闭合的磁路。
在次级线圈中感应出互感电势U2，同时ф1也会在初级线圈上感应出一个自感电势E1，E1的方向与所加电压U1方向相反而幅度相近，从而限制了I1的大小。
为了保持磁通ф1的存在就需要有一定的电能消耗，并且变压器本身也有一定的损耗，尽管此时次级没接负载，初级线圈中仍有一定的电流，这个电流我们称为“空载电流”。
如果次级接上负载，次级线圈就产生电流I2，并因此而产生磁通ф2，ф2的方向与ф1相反，起了互相抵消的作用，使铁心中总的磁通量有所减少，从而使初级自感电压E1减少，其结果使I1增大，可见初级电流与次级负载有密切关系。
变压器制作当次级负载电流加大时I1增加，ф1也增加，并且ф1增加部分正好补充了被ф2所抵消的那部分磁通，以保持铁心里总磁通量不变。
如果不考虑变压器的损耗，可以认为一个理想的变压器次级负载消耗的功率也就是初级从电源取得的电功率。
变压器能根据需要通过改变次级线圈的圈数而改变次级电压，但是不能改变允许负载消耗的功率。
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