胆机输出牛的快速设计

设计胆机的输出变压器的资料已经不少，本文结合自己近期要制作的4P1S牛输出耳放，对如何抓住要点进行快速设计作一探讨，以供大家参考并期望抛砖引玉：

◎负载阻抗
◎初级电感
◎铁芯截
◎绕组参数
◎绕制工艺

具备了这五个要点，就可以刻画出一头输出牛的基本“脾气”了

一、负载阻抗
很多常用的电子管都可以从厂家的技术参数中查到推荐的典型应用阻抗值，但是往往DIYER要做的电路不一定都是所谓的“典型应用”，用胆管做耳放就是一个明显的例子。所以从电子管的特性曲线上去寻求一个符合自己特定应用条件负载阻抗，才是正途。

图一是4P1S的特性曲线图，为了求得最佳的负载阻抗，我们选择了图上过ABC三点的负载线，负载线确定的原则是：尽可能地利用最大屏耗允许线（图中往下弯的那条曲线）下的有效面积，这样才能发挥管子的最大潜力


Rp = (Umax-Umin)/(Imax-Imin) = (265-75)/(0.073-0.003) = 2714 取：2700（欧姆

二、初级电感
Lp = Rp/6.28*f0*根号M2-1

w其中，f0是我们设计的下限频率，这里取20Hz M2(2表示是M的平方,下同，在这里写公式真费劲！)，M是该下限频率相对应于中频的滚降，通常取2－3(db)；我们取3（实践证明：输出变压器的低端滚降并非越小越好，电感过大将会使得分布电容难以控制，从而成为高频响应的“瓶颈”）。

Lp = 2700/6.28*20*2.828 = 7.6（H） 取：8(H)

三、铁芯截面
Sc = 300Lp*I02 ＝ 300*8*0.0016 = 3.84 (CM2)

取：5.32 (CM2)

我们从标准的1.9CM舌宽的硅钢片中选取叠厚为2.8CM的标准值：1.9*2.8 = 5.32 (CM2)，这样就有比较大的富裕度了。请注意：以上经验公式的系数300是按国产硅钢片的导磁率求得的，如果用新日铁Z11这样的高导磁率片子又会如何呢？这没关系，只能说明我们留有的富裕度更大，对于单端出牛来说，是求之不得的。

四、绕组参数

1) 初级：Np = 45*Lp*I0*1000/Sc = 45*8*40/5.32 = 2706 (匝)

取：2700 （匝）

2) 次级（8欧）：Ns(8) = Np/根号（Rp*效率/8）= 2700/根号（2700*0.75/8）=170 （匝）

3) 次级（300欧）：Ns(300) = Np/根号（Rp*效率/300）= 2700/根号（2700*0.75/300） = 1039 （匝）

其中效率在小型变压器中取：75％ ，为了后面的分三段绕制工艺，300欧绕组匝数取：1035（匝），每段345匝

初级线径：Dp = 0.75根号I0 ＝ 0.75*0.2 ＝0.15 (mm)
次级线径：Ds(8欧)＝ Dp（8）/根号（Ns(8)/Np= 0.15/0.25 = 0.6 (mm)
为了实现三段并联的绕法，改为用三根0.31漆包线并联，电流值保持一致
次级线径：Ds(300欧)＝ Dp（300）/根号（Ns(300)/Np） = 0.24 (mm)

考虑到耳机并不需要承载最大输出功率，

取初级一样的0.15（mm）就行了。

完成线径计算以后，还要验证所选的线材是否装得下该铁芯的窗口，这要从漆包线的规格表查找 “每厘米可绕圈数”，计算每层带绝缘的厚度，总层数，线包的鼓起系数等等，比较烦琐，可以参考有关资料，不细说了。 w

单端输出变压器工作中有直流成分流过绕组，所以铁芯只能单向插入并留有气隙
气隙宽度： Lg = Np*I0/1600 = 2700*0.04/1600 = 0.07

这是总的气隙宽度，实际气隙取 Lg/2 = 0.035 ，用等厚的绝缘纸垫在E和I的间隙上，将铁芯压紧就可以了。

五、绕制工艺www

为了得到优异的性能，输出变压器的工艺是十分讲究的，我们采用了“次级三夹初级二”的结 构，来达到增大耦合，减少漏感、减少分布电容的目的（见图二）。初级夹在次级之间，可以减少它对铁芯的分布电容；同时次级的始端（线头）接地（0欧姆），也是出于减少分布电容的考虑

更多的夹层，虽然能进一步减少漏感，但是也会增大分布电容，所以应该适可而止
出牛的层间绝缘，以薄的电缆纸为佳，聚酯薄膜类的材料介电系数大，最好不用
漆包线通常用国产QA就可以了，如果不计较成本，用进口的4N铜当然不错，不过要贵上十几倍

变压器绕好后，还要经过烘干去潮，浸绝缘漆烘干等工艺，才能保证性能稳定

结束语
以上的计算，采用了不少的经验公式，只是给大家提供一个快速进入角色的途径，变压器绕制好了还要通过频响、功率等指标测试，然后上机试听，如果不满意还要反复修改，才能达到靓声的目的。总之，输出变压器的绕制，是一门实践性很强的手艺，只有通过反复试验，才能成为“驯牛”高手