关于UMZCH灯输出变压器的制造。方案、说明

UMZCH 灯输出变压器的制造。无线电电子电气工程百科全书

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观察到一个有趣的趋势：我们离“电子管”时代越远，电子管放大器的输出变压器周围就会产生更多的神话和迷雾。不仅在计算方面，而且在其制造方面。制造商可以理解，赞美他们的产品是广告的规律，但在独立作者的许多文章中，绕组变压器的过程看起来像是对秘密仪式的描述。

让我们看看它有多难，需要多少时间。对话将集中在单端级的输出变压器，以及其他对半绕组高度对称和对工作条件没有严格要求的变压器。假设您有足够的磁线、绕组线和至少一个用于缠绕线圈的原始设备，配备有线圈计数器。这指的是任何设计——从夹在虎钳中的电钻或手钻，到用两根木条加固的弯曲螺纹螺柱。

关于UMZCH灯用输出变压器的制造

制作线圈很费力，但并不困难。图中显示了由 getinax 或 textolite 制成的带有闩锁的预制线圈框架的细节图。在位置1的图纸 - 脸颊; 2, 3 - 盘子。尺寸h、b、y、y1和框架部分的厚度与磁路的尺寸和形状有关。其制造的最佳材料可以认为是厚度为 1,5 ... 2 毫米的玻璃纤维（无箔）。

制造零件时，请在装配过程中留出最终微调的余量。如果您尝试立即将零件切割成合适的尺寸，那么很可能没有任何东西会卡入到位，并且线圈会分崩离析。在组装好的卷轴上，用针锉锉尖角，并用一层或两层 0,1 ... 0,15 毫米厚的纸包裹。制作一个线圈需要两到三个小时。

我们根本不会涉及饼干设计变压器的制造技术，因为相对较少的饼干，它在占空比和漏感方面都输给了具有浅截面的经典设计。

然后更有趣的开始 - 缠绕。业余爱好者大多使用普通绕线，即把线绕成一圈一圈，每层都铺设一个垫片。以这种方式绕制，不用机器，用细线3000-4000匝的堆垛机，是一项艰巨的工作。问题出现了：为什么不大量结束呢？

如果我们摒弃真正的发烧友的崇高愤慨并转向主要来源[1、2]，事实证明细线（0,15-0,4 mm）的填充因子并没有那么糟糕：G. Tsykin 给出的值0,7 .. .0,75，我得到 0,5 ... 0,53，这对于带有分段绕组的变压器的单个实例是完全可以接受的。

漏感实际上与绕组方法和密度无关。绕组的自电容（散装绕组时）减少 5 ... 10%。主要问题似乎是介电强度降低。

顺便说一句，填充因子的高值可以使变压器更小或在相同尺寸下获得大的磁化电感。这一点很重要，因为对于高质量的设备，应该努力为给定的初级绕组电感实现具有最小尺寸的变压器。变压器磁路的尺寸越小越好 - 给定切片的漏电感越低。

让我们回到确保电气强度的问题上。书中的所有内容都是正确的，但大多数建议都与变压器的大规模生产及其符合某些标准有关。在国内按照它们做变压器是不现实的：既没有合适的材料，也没有合适的技术。因此，我们会从两个标准入手：一是真实的操作条件，二是生产中不能接受的，非常适合单样自产。

那么变压器初级绕组上的电压是多少呢？假设放大器的输出功率 P 为 5 W（这对于普通灯的单周期级联来说已经很多了），减小到初级绕组的负载电阻 R 为 2 kOhm，电源电压 Ua 为 300 V，效率变压器的系数为 0,85。为了获得这样的功率，初级绕组上的有效电压必须等于：

Urms= √PR/效率= 117V。

因此，其幅度将等于：Urms= √2 Urms = 166 V。

考虑到电源电压，初级绕组上相对于放大器外壳的最大电压将等于：

Uw - U + Ua - 466 V。

这决定了对绕组间绝缘的要求（通常，次级绕组的一端接地）和框架的绝缘性能。两层0,12mm厚的电缆纸就够了，可以使用4-5层的电容纸，或者一层卫生氟塑料胶带和一层书写纸的组合。玻璃纤维框架不仅提供了必要的电气强度。

高质量的输出变压器总是分段制作的，否则无法获得可接受的漏感值。在最简单的情况下，初级绕组被分成两部分，但更好的是 - 分成三部分，次级绕组放置在它们之间。更深的切片也是可能的，但同时磁路窗口的填充因子显着降低，绕组之间的电容增加。由于缠绕的复杂性，很少使用深切片。

让我们详细了解初级绕组的三个部分。

最小漏感是通过不均匀的匝数划分来实现的——在极端部分，它们的数量是中间部分的两倍。如果我们忽略绕组的有源电阻，那么在没有信号的情况下，初级绕组的所有匝都是等电位的；在最大功率下，绕组各部分的电压将与其电感成正比。因此，最大交流电压出现在绕组的中段；其幅值为 83 V。直径大于 0,15 mm（PETV、PEV、PVTL 等）的绕组线绝缘击穿电压至少为 600 V，微缺陷数允许不超过每 5 m 有 7-15 个。对于直径超过 0,35 mm 的导线，微缺陷通常是不可接受的。因此，绕组可以散装缠绕而无需任何垫圈；发生短路匝的概率非常小。

为了更好地铺设匝数并提高变压器的可靠性，建议每绕组 300-500 匝铺设两层 0,022 毫米厚的电容器纸垫片（这种纸胶带可以从旧纸电容器中获得 - 用于例如，KBG 组）。因此，绕组变压器的主要任务是防止匝数下降。

缠绕绝缘以标准方式实现 - 垫圈比框架宽 4-5 毫米，并沿其边缘切出一个凹口。这可以通过将垫圈卷成管子来快速完成：它的边缘用锋利的钢丝钳沿轮廓咬合。由于在这种情况下使用了更厚和更硬的绝缘层（出于介电强度的原因和下一个绕组正常铺设的可能性），如果你足够小心，线圈不会粘在一起。铺设层间绝缘时，最好避免线圈掉落。这里出现了困难。由于绕组表面有凹凸不平，即使垫片边缘有凹口，也不能排除线匝下沉——导线将其拉到一起。此问题解决如下。用一条窄条薄粘纸（您可以使用“油漆胶带”）将绷带贴在垫圈的边缘，沿边缘有一个凹口，它可以防止垫圈滑动（或关闭垫圈所在的转弯处）已经滑倒了）。

因此，变压器绕组的顺序如下 - 初级绕组部分每 300-500 匝用层间隔板成块绕制，次级绕组部分 - 无隔板绕一匝（线径大于 0,6 毫米，这个过程不会造成困难）。我再次提醒您，绕组间绝缘必须足够坚硬 - 次级绕组的匝数必须平放。绕制初级绕组各段时，必须保证导线有足够的张力，并尽量保持绕组表面平整。顺便说一句，绕线时，建议不要用手接触电线，而是用一块薄毡或柔软的绒面革握住它。从线圈的边缘到边缘进行缠绕。绕组的结论是直接用绕线加上氟塑料管（细管拉伸完美；拉伸一毫米管，可以得到更小直径的管）。如果线材太细，那么为了增加输出的机械强度，将线材折叠三到四次并紧紧绞合。这条尾纤用作绕组的输出，当然，它的开头必须绝缘并牢固地固定在绕组上。当然，彩色电线的结论更漂亮，但这个选项更实用。绕组的最终绝缘由两层电缆纸制成（也可以使用书写纸）。

两段初级绕组的磁路窗口的填充系数约为0,45，三段初级绕组的填充系数约为0,4。这些是缠绕数十台不同容量变压器的结果的平均数据。

根据经验，在几个晚上完成这样的工作是很有可能的。

为什么要浸渍变压器线圈？主要目标是在不利的外部条件下提高电气强度，浸渍还可以改善线圈内层的散热并提高其机械强度。当然，硬币有一个缺点，任何浸渍都会增加变压器自身的电容。

在 99,9% 的情况下，在几乎正常的条件下，业余放大器在房间里是很重要的。高品质放大器的输出变压器上的热负载也不大。首先，这种变压器的设计标准与网络变压器略有不同，其次，在听音乐时，即使放大器有很大的输出功率，平均输出功率也只有几瓦。因此，我不建议使用任何浸渍，从而使变压器的电气参数变差，即使是轻微的变差。当然，如果您打算在热带气候下听音乐，计划在汽车上安装放大器或提供给摇滚乐队，那么您需要考虑浸渍成分和浸渍方法。

另一件事是变压器的磁路。在业余实践中，经常使用串联变压器的扭曲磁芯，拆卸时容易分层。这并不危险，但去皮的唱片会产生泛音。如果可能的话，应该把它们粘起来，但这不会有太大作用。使变压器平静的有效方法（您仍然需要将其粘合）是在最终组装之前将磁路的马蹄铁浸入油清漆中。还建议在层压磁路上涂上清漆。

在变压器的总装过程中，形成非磁隙的垫片涂有相同的清漆（SL和PL分别为三个和两个），其厚度在计算中指定。它可以由薄薄的电纸板、textolite、getinaks 或其他硬质耐热材料制成。确保用可靠的系带固定磁导体中的间隙非常重要：间隙的稳定性有助于将变压器本身在低频时的非线性失真降至最低。

以这种方式制造的变压器的电气参数不会比工厂车间制造的更差，甚至可能更好。在接近正常的条件下，这种变压器可以完美地工作。

因此，输出变压器的自制复杂性被大大夸大了。主要故障与寻找磁路、绕组线及相关材料有关，与绕组无关。取得好成绩的关键是通常的准确性和专心。即使没有经验，也完全有可能在一周内为立体声放大器制作一套输出变压器。当然，并不是所有的事情都能马上解决，但是水不会在躺着的石头下流过，所以请放心开始工作并组装您最好的电子管放大器。

我注意到现在有很多现代绝缘材料，所以根本不需要使用纸。欢迎使用聚对苯二甲酸乙二醇酯、lavsan薄膜、增强氟塑料、玻璃纤维；使用任何更容易获得的东西。

当负载突然脱落时，功率放大器可能会在输出变压器上出现明显的电压降。如果在设备的比较监听过程中，您更喜欢在旅途中切换负载，那么您不应该增加变压器的电气强度，使用合适的压敏电阻或 1 kV 避雷器绕过其初级绕组会更容易。

当然，变压器的质量也取决于所使用的磁路，但这不应被提升为绝对值。电工钢 3411 最常用于家用电器的电源变压器，其磁性不如现代钢（制造商经常使用 3408 钢），但这些差异并不大，无法在变压器设计时部分补偿阶段。在来自网络变压器的扭曲磁路上，您可以制作出出色的输出变压器。总的来说，有一个有趣的悖论。许多制造商提供高质量的输出变压器，但仅限于提供其主要参数 - 纯粹的“小猪”。而3408钢和非晶合金磁芯的变压器是“两大区别”！

文学:

1. Tsykin G.S. 低频变压器。 - M.：Svyazizdat，1955 年。
2. Gorsky A. N., Rusin Yu. S. et al. 二次电源电磁元件的计算。 - M.：无线电和通信。 1988 年。

作者：E. Karpov，乌克兰敖德萨；出版物：radioradar.net

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