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1、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35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
2、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1020W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3565以上。而大功率单端机的输出牛一般都用舌宽41
3、mm,叠厚75mm,也就是4175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57层,次级绕组也必须分57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
4、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,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0.310.45mm的高强度漆包线,次级选用直径1.21.45mm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
5、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。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)。
6、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-Fi” 级(严格地讲胆机的输出牛无法算Hi-Fi)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-Fi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
7、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 capacitance)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(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
8、失真一般很大。再有若需诺大的初级电感(pri-inductor),其漏感(leakage)、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,
9、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 capacitance)及漏感(leakage 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10Hz20KHz1.5dB(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
10、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 inductance)比(LL)很大(即较大的电感(inductor),极小的漏
11、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)/2fmin 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-3dB,或允许初级阻抗变化30%时,K=1;当要求-1dB或允许阻抗变化10%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=KRa- r1/2fmax 其中:fmax系所要求之最
12、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=0.5Ra(1-);次级电阻r2= r1(N2/N1) 推挽(push-pull)输出牛 初级电阻r1=0.414Ra-a(1-) 次级电阻r2=0.586Ra-a(1-)(N2/N1) 其中:Ra系单端放大器(single-ended)最佳负载阻抗(optimum plate load);Ra-a系推挽放大器(push-pull)最佳负载阻抗;为变压器的效率(efficiency),一般取0.750.9,功率越小取值越低。 输出牛直流电阻不宜过
13、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)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(optimum 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 impedance)变化30%。 另外,由于变压器本身存在有分布电感(distrib
14、uted inductance)及分布电容(distributed capacitance),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 impedance)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 reactance)与回路电阻之比。Q值越大,其阻抗的变化程度也越大),选择合适的电感(p
15、ri-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(amplitude)与响度(loudness)变化时,意味著铁心中的磁感应强度(induction density)和磁导率(permeance)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(amplitude)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(freguency response)。 再者,从减小相移失真(phas
16、e-delay distortion)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(induction density)越高,失真亦越大(这就是为何用EI型铁心做输出牛,要比其他形式的如R型,C型及环型铁心还好,且EI铁心最好不用超高导磁率,带纹向的硅钢片)。 当输出牛中有直流磁化时(如单端输出牛,或