 |
Определение коэффициента трансформации
|
|
|
|
Выходной трансформатор — почти просто, но не дешево
Автор: Д.Андронников
Введение
Вокруг выходных трансформаторов для ламповых усилителей в последние годы создан некий ореол мистики и таинственности, знания, доступного лишь избранным. Отчасти так и есть, однако… Методики инженерного расчета трансформаторов были разработаны более полувека назад и за эти годы претерпели несущественные изменения лишь в части использования новых магнитных материалов более высокого качества [1]. Основные же принципы и расчетные соотношения остались прежними. Законы физики не изменяются за полста лет…
Расчёт параметров выходного трансформатора
Исходные данные для расчета трансформатора определяются в процессе расчета оконечного каскада усилителя. Ими являются — выходная мощность, приведенное сопротивление нагрузки в цепи анода, индуктивность первичной обмотки и индуктивность рассеяния трансформатора [2].
Определение необходимых размеров магнитопровода
Первоначально надо определить требуемый габарит магнитопровода. Пригодность имеющегося железа можно ориентировочно оценить по условию:
где Vc — активный объем стали;
L1 — расчетная индуктивность первичной обмотки, Гн;
UA — амплитуда напряжения на зажимах первичной обмотки, В;
FH — нижняя граничная частота, Гц;
Bmax — максимальная амплитуда магнитной индукции, Гс.
S — площадь сечения магнитопровода, см2;
lC — средняя длина магнитной силовой линии, см.
Для броневого магнитопровода средняя длина магнитной силовой линии рассчитывается, как:
А для стержневого:
где обозначения соответствуют принятым на Рис. 1.
Рис. 1 Основные размеры магнитопроводов
|
|
|
При оценке габаритов магнитопровода величину Вmax следует ориентировочно принять равной 7000 — 8000 Гс для пластинчатых и 10000 Гc для витых разрезных наборов железа.
Экспериментальное определени индукции трансформатора
Для дальнейших расчетов максимальное значение индукции Вmax желательно определить экспериментально на выбранном железе. С этой целью на каркас трансформатора наматывается пробная обмотка в 100 витков и включается в схему по Рис. 2. Магнитопровод при этом должен быть собран без зазора. Плавно увеличивая напряжение на обмотке с помощью ЛАТРа, наблюдают форму тока через нее. В момент появления заметных на глаз искажений формы синусоиды фиксируют напряжение на обмотке (показания прибора V1).
Рис. 2 Схема для измерения максимальной индукции в магнитопроводе
Затем допустимое значение индукции рассчитывают по формуле:
где U1 — показания прибора, В;
S — площадь сечения магнитопровода, см2 (чистого железа).
Определение коэффициента трансформации
Расчет конструктивных данных начинают с определения коэффициента трансформации, который, при заданной величине сопротивления нагрузки усилителя, обеспечит расчетную величину анодной нагрузки выходной лампы.
где n — коэффициент трансформации;
N1 — число витков первичной обмотки;
N2 — число витков вторичной обмотки;
RA — расчетная величина сопротивления анодной нагрузки лампы, Ом;
RH — сопротивление нагрузки усилителя, Ом;
К — КПД трансформатора.
Величина КПД однотактных трансформаторов на мощности 5 — 30 Вт обычно лежит в пределах 0,8 — 0,9. За значение сопротивления нагрузки усилителя желательно принять величину, равную:
где Rном — номинальное сопротивление акустической системы;
Rmin — минимальное сопротивление акустической системы в рабочем диапазоне частот.
Такая величина является компромиссной с точки зрения обеспечения как расчетного сопротивления анодной нагрузки лампы в номинальных условиях с одной стороны, так и коэффициента демпфирования с другой.
|
|
|
|
|
|
