电路与输出变压器的一体设计

进修

今天是大年初一。先给大家拜个年，祝新年快乐，万事如意。
应几位坛友的要求说一下电路与输出变压器的一体设计,这个问题如果自己计算比较容易，描述起来还真不是一件容易的事。下了一些功夫,连图带公式都鼓捣齐了,但是还是有不易描述之处,所以先要进行说明.一，√（......）表示括号中的各项都在根号里。二，字母后有2的表示为该项的平方，如N2。
就以6J9单端为例吧，因为这个例子比较个别能说明问题,免除抄袭的嫌疑。
一、电路参数的计算
      请看曲线图  
                                          
    1、首先在曲线上找到竖轴50mA的一点，再找到横轴上240V的一点，连接两点作一直线，这条直线就是负载线，它不能高出功率损耗线。这条负载线的中点就是工作点，工作点电压为120V，电流为25mA，Ug=-1.1V左右,这一座标点正好与功率损耗线重合，处于临界状态，此时该管的阻抗=240V/50mA=4.8K。
    2、在曲线中确定饱和电压的大小，在曲线上可以看出，饱和电压约为33V，120V-33V=87V，这是峰值电压，87/4.8K=18mA，这是峰值电流，87x18/2=0.78W,这是初级功率。以上是电路参数的计算，是很基础的东西，资料很多可以找一下。
二、输出变压器参数的计算
    1、确定最低频率，计算电感量。要求最低频率=40Hz，原因是由于该放大器输出功率较小，输出阻抗比较高，如最低频率取的很低（20Hz），电感量会很大，铁心也要较大，这样小的机器没必要，而且40Hz已经低于大多数音箱的下限频率。已知Ra=4.8K，L=4.8x159/40=19H。
    2、测量铁心数据，计算初级匝数。如果手头有一对铁心，比如为57x28的铁心，在铁心上绕10圈，测得电感量=0.17mH，将这两个数据代入u=IL/N2S的公式中，单位在以前都说过了，算得u=0.00030357142。铁心质量高，测得的电感量就大，初级匝数就少。注意间隙的大小。将u带入N=√（IL/uS），算得N=3343匝，取3350匝。
    3、计算匝数比，次级匝数。取该铁心的效率=0.76，匝数比n4=√（4.8x0.76/4）=30.2。n8=21.35,次级匝数N4=3350/30.2=111T,N8=157T。
    4、初,次级电流。初级电流根据计算=28mA，取30mA。I4=√（0.78x0.76/4）=0.39A，I8=0.28A。线经的计算。d4=0.7√0.39=0.44mm,d8=0.37mm.d1=0.12mm。
    5、验算窗口。上面计算的线径是铜芯的直径，验算时应加上漆皮，方法应该都会不用再说了吧。如果绕不下，需用大一号的铁心，数据最好重算一遍。说明：在这里没有铁心功率的计算，因为这种计算方法算出的数据只要能绕下，铁芯功率都大于其它一些公式计算的数值。
     我这也是去年才摸索出的计算方法，自我感觉很好用，但还应大量试验才能证实，大家可以试试，效果怎样希望能得到信息反馈。
不到之处请高手指点。

进修

lxa000 发表于 2018-2-16 16:24
请教：
为什么你在做图时选用240V和50mA这两个点
选别的点可以不？

Ixa000兄好。负载线斜率的确定主要由个人的所需决定，是比较随意的。但是，还是有原则的，首先尽量用手册中的数据，其二尽量在给定的曲线范围内，第三就是使工作区域尽量大（输出功率的问题），最后还要考虑一下阻抗的因素。根据以上这些因素和影响这些因素的一些条件进行取舍，做出符合自己意愿的负载线。在我的这个例子中，主要考虑阻抗和较大的工作区域的兼顾。

开盘机L601

祝进修坛友新年快乐，全家安康。很好的资料。

进修

开盘机L601 发表于 2018-2-16 12:37
祝进修坛友新年快乐，全家安康。很好的资料。

谢谢开盘机老兄。也祝您新春快乐，家庭幸福。

jupeter

从管子的电流极限参数看，屏极最大电流也就20MA，阴极最大电流是35MA，显然进修老师设计的工作线在电流上是超载了。在这个状态下长期工作对管子的寿命是有影响的。另外，屏压120V，帘栅150V，不知道电源电路上是咋实现的。

渔翁音乐

祝进修老师新年快乐！谢谢分享

仲翁

正好我也考虑6J9的耳放，认真学习，深刻领会。祝进修老师新春快乐！！！
我是在200V与60mA做线，取工作电压125V，此时电流22mA，阻抗在3.5K。不知这样可行？

进修

jupeter 发表于 2018-2-16 13:06
从管子的电流极限参数看，屏极最大电流也就20MA，阴极最大电流是35MA，显然进修老师设计的工作线在电流上是 ...

多谢老兄的指点。您说的没错，我给老兄解释一下不知是否正确，您纠正。1，这电路我以前就计算并制作过，工作状态基本一样，只是输出牛用的是6P1的，到目前很正常。2，6J9单端的计算要考虑阻抗不能太高，否则频率低端要达到一定的要求，比如40Hz就很不容易，要求再低就更难了，所以增加电流降低阻抗也是一种无奈的选择。过去记得有制作6J1单端的，阻抗10K，我想象不出来10K的单端牛体积有多大，如果用小牛是否低端频率要在100Hz以上阿。3，我也看了一下6P1单端，在阳极工作点电压250V时，5K的牛，工作点电流应在50mA左右，而它的阴极最大电流也只有70mA，这些我一直弄不懂，望老兄指点。4，主要是用这个单端电路说明一下计算过程，也希望坛友们在计算中注意这个问题。再次感谢，并祝您节日快乐。

进修

渔翁音乐 发表于 2018-2-16 13:58
祝进修老师新年快乐！谢谢分享

渔翁兄新年快乐，万事如意。

进修

仲翁 发表于 2018-2-16 14:08
正好我也考虑6J9的耳放，认真学习，深刻领会。祝进修老师新春快乐！！！
我是在200V与60mA做线，取工作电 ...

仲翁兄新年快乐。问一下您设的工作点是多少？是125V，22mA？

lxa000

进修 发表于 2018-2-16 15:34
仲翁兄新年快乐。问一下您设的工作点是多少？是125V，22mA？

请教：
为什么你在做图时选用240V和50mA这两个点
选别的点可以不？

jupeter

进修 发表于 2018-2-16 15:19
多谢老兄的指点。您说的没错，我给老兄解释一下不知是否正确，您纠正。1，这电路我以前就计算并制作过 ...

回进修老师，也许电子管的这种超极限应用，以牺牲管子的寿命换取性能的做法已经默守陈规了，，只是我的想法有点保守。另外这种小功率管子，把低频的下线设到40HZ是不是有点太勉为其难，考虑到实际放音喇叭的尺寸大小，能不能重放这么低的频率都是个问题。再加上人耳的等响度特点，这种音量下能不能听到也更是个问题。所以我觉得小功率胆机的截止频率不宜做的那么低。针对这个管子，我觉得工作点选在150V，20MA，输出牛阻抗7K，可以得到0.7-0.8W的功率就比较合适了。这些观点不一定正确，请老师指正。

仲翁

回复进修，lxa000二位老师：我还没动手做，件已备好，牛还没做，铁芯是16,19的。工作点的选取是考虑管子的电压电流及阳极功耗定，同时考虑交流输入信号的大小，不要进入失真区。所以工作点选择的范围不是很大，影响输出功率。这个管子做小功放耳放很好，不用再加前级。

杭州陈玉

我有个建议，阳极输出牛难做，而且低频不易达到要求，如果把输出牛设计成阴极输出，则频响很宽，对电感量要求不高，初级阻抗要求也不高，此时主要考虑的是输出电压，输出0.5W的时候，初级是50V，阻抗是5K欧，铁芯可以不留间隙。

闻风赏胆

老师终于修练成正果了，谢谢分享！祝老师春节快乐，幸福吉祥！