推挽输出牛的业余制作[1]
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网上找的的,不错。
这是本同学针对初入胆途同学而写的第4个有关胆机牛业余制作的帖子,前3帖发表后,有不少同学通过站内短信,要求介绍推挽输出牛的制作和代工制牛,在此本人特别声明,本同学做牛多为装机自用,不作商业用途,写制牛的帖子意在引导初入胆途的同学提高爱胆的兴趣和制作胆机的信心,亦不为自己做的牛作任何宣传推广。
本人在初中物理老师的引导下(本同学正规学历也就是初中),爱上了胆机,断断续续玩了30多年,也算是一种嗜好吧!感觉玩胆机,赏音乐,品清茶,酌小酒乃是人生的一大乐趣,远比同辈人热衷于筑方城和小一辈迷恋网游要有意义一些。通过对胆机的把玩和对音乐的鉴赏,你可以掌握相应门类学科的技艺和提高自身文化艺术的修养,成年人可以多几分底蕴,年轻人可以少一些浮躁。
对于新入胆途的同好,特别是对还是学生同好,总想为他们做些什么。对于还在追赶时尚的追星族,我只想告诉他们,音响并不只是mp3,音乐也并不只有周杰伦&蔡依林。同时希望胆坛前辈和大侠对胆途新人多给予一些关怀和鼓励(善意的评判也是另一种关怀),也希望把玩胆心得和经验介绍给他们,有他们才有胆艺的将来。新人也必须虚心学习,善于思考,勤于实践。共同为繁荣胆艺文化尽一些绵薄之力。
推挽牛的简单设计:
因好友的委托,要我帮其装一只20W以上的推挽机,参考机是斯巴克的
MT-35,并且特别要求胆牛全部自制,可能是出于成本和质量的折中考虑。于是就设定采用与MT-35同样的电路程式装一台,用EL34超线性推挽输出。查相关资料后,当超线性抽头在43%位置,屏压430V,P —P阻抗6000欧姆时,输出34W,失真2.5%,与MT - 35的技术指标相当,于是按35W /6K设计输出牛。
对于输出牛的设计有多种方法,如果完全按有关书本的公式设计,整个过程比较麻烦,更有些设计公式非常夸张,很难实现设计的结果,故本人在制牛时一般会按设计电牛的方式来设计输出牛的参数,并根据用管的不同作出相应的工艺调整,这样整个设计过程非常简单(只需要熟练掌握欧姆定律和电牛T/V计算就可以进行设计),其结果虽然不是最好,但也足以满足一般以上的要求。以下是设计过程:
1、确定铁芯截面
取3倍电牛功率选取铁芯
输出功率 / 效率 * 3 = 35 / 0.9 * 3 = 129.3W 根据经验用Z11的96片大约叠厚55毫米
截面= 3.2 * 5.5 * 0.9 =15.84平方厘米
2、计算初级音频电压
输出功率 / 效率 * 初级阻抗(然后开方)= 38.8 * 6000 (开方)= 482 V
3、计算下限频率20Hz时的电压匝数比(T / V)
45 / 截面 / 磁感应强度 * 2.5 = 5.46匝 / 伏( Z11片取13000高斯 20Hz为50Hz的 1 / 2.5 故乘以2.5,如果频率下限设定为10Hz时应乘以5)
4、计算初级总匝数
音频电压 * 下限频率时的每伏匝数 = 482 * 5.46 = 2523
每臂匝数 = 2523 / 2 =1261.5
5、计算次级匝数
5-1、先计算初次级匝比
初次级匝比 = (初级阻抗 * 效率 / 次级阻抗)开平方
次级4欧姆档匝比 = (6000 * 0.9 / 4)开平方 = 36.74
8欧姆档 = (6000 * 0.9 / 8)开平方 = 25.98
5-2、计算次级匝数
次级匝数 = 初级匝数 / 初次级匝比
次级4欧姆 = 2523 / 36.74 = 68.67匝
次级8欧姆 = 2523 / 25.98 = 97.11匝
6、超线性抽头的位置确定
超线性位置的确定比较容易,只要以总匝数乘以抽头位置的百分数然后分半就可以了。
从B+位置到超线性抽头的匝数 = 初级总匝数 * 0.43 / 2 = 607匝
7、确定漆包线直径
确定漆包线直径前必须先确定初次级电流,然后才设定漆包线的直径。7-1、初级电流与漆包线直径的设定
根据资料查证和经验,EL34工作在超线性AB1类时,每臂屏极电流和帘栅极电流合计在120mA以内,故以120mA设定初级电流,然后以2.5A / 平方毫米的电流密度,用圆面积公式倒算漆包线直径。
120mA时漆包线直径 = ( 0.12 / 2.5 / 3.14)开平方 * 2 = 0.247 (取0.25标准规格)
7-2、次级电流与漆包线直径的设定
以电功率公式P = I * V = I 平方 * R 推算出不同阻抗档位的电流,然后计算漆包线直径
35W输出时4欧姆挡电流 = (35W / 4欧姆)开平方 = 2.95A ,对应漆包线直径为1.23mm,大约相当于0.85标规的漆包线双线并绕;
35W输出时8欧姆档电流 = (35W / 8欧姆)开平方 =2.09A ,对应漆包线直径为1.03mm,大约相当于0.74标规的漆包线双线并绕。
8、绕组安排前的数据修正
计算好的数据在实际绕制前还要考虑所采用的铁芯窗口情况,骨架的大小,绝缘纸的厚薄,还有漆包线的型号等诸多因素,更重要的还要根据输出牛的抽头与出线位置进行修正,既要保证设计数据的准确,又要考
虑制作的便利,还有顾及正常使用的安全性。这么多的因素似乎很难很复杂。其实掌握了一定的修正方法,知道修正的步骤,一步一步的进行是非常容易解决的,只需要稍稍有点耐心就可以非常好的完成。
第一步:根据初级线圈每层绕组的匝数和总层数修正总匝数。96铁芯窗高为48mm,实际骨架最大可以利用到47mm,两端留1.5mm,因推挽牛需要分段交叉绕制,骨架中间还需要空2mm,,实际可用尺寸为42mm;QA 型0.25的漆包线最大外经为0.275mm,设定空间利用率为93%,则每层可以绕142匝,取每层140匝,分半后每一段一层为70匝。初级总匝数 / 每层匝数 = 初级总层数(2523 / 140 = 18.02层)。计算后通常会有小数出现,如果小数小于0.5大于0.1时应考虑把对应小数匝数向其它层数安排,大于0.5 时应增加一层,然后根据增加后的层数再算每层匝数,小于0.1时可以把对于的匝数直接舍去,这样对输出牛的特性影响甚微,可以忽略。本例实际为140 * 18 = 2520 与计算值差3匝,分半后每臂1260匝。
第二步:超线性位置的修正。按超线性位置为43%计,从B+到超线性抽头的匝数为 1260 * 0.43 = 542 ,处在7.7层处,虽然可以处理,但总感觉不如整层处抽出比较合理,于是修正为从第8层绕完后抽头,70 * 8 = 560匝,与542 差18匝,相对超线性抽头位置从43%提高到44.4%,只是反馈程度略有提高,完全可以不必计较。
第三步:次级绕组的修正。原理与第一步相同,本例次级修正后的数据为0-4欧姆段为0.85mm漆包线双股并绕69匝,分3层3段,每层23匝夹在对应初级绕组中间,4-8欧姆段为0.73mm漆包线双线并绕28匝