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发表于 2023-3-25 10:42:34
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本帖最后由 白居不易 于 2023-3-26 14:46 编辑
这几天我一直在琢磨这个问题,为什么电源变压器设计公式功率要开方(Sc=k√P)*,而输出变压器则直接用功率数值呢(Sc=25P/fd)?根据该公式计算出来的铁芯截面积实在吓人,火星老师是设计变压器的大师,其怀疑一定有道理。我也计算过如果按那个公式计算,能够同时满足输出功率75W和最大音频20Hz的条件其系数由25降低为4.56,这显然是不可能的,如果根据我对电源变压器设计公式修正的经验,考虑现代硅钢片的性能提高一倍,把系数25降低到12.5倒是可能的。当然如果功率也是开平方则铁芯截面积不就大为缩小了吗?今天又仔细翻阅了几本书,终于发现问题恰好出在这些书上,无论是俞锡良老师的《业余电子管收音机设计》还是唐道济老师的《声频放大器实用手册》以及《无线电》杂志2004年第4期安石的文章《浅谈音频输出变压器的设计与制作》里提到的推挽输出变压器设计铁芯截面积的计算公式大同小异,只是有的考虑了效率,请看《业余电子管收音机设计》一书推挽输出变压器公式的截图,这本书出版很早,网上电子版可供下载甚多,读者面广泛,影响也最大,另外两本我就不上图了。看来我们都被书上的数据带偏了。正所谓尽信书不如无书:
在1978年第11期《无线电》杂志《电子管扩音机低频电感元件的简易设计——输出变压器的简易设计》文章中看到的推挽输出变压器铁芯截面积计算公式为:S'c=12.5/效率√Psc/fd。首先看到12.5这个系数眼前一亮,S'c为计算值,Sc为根据硅钢片规格选择的铁芯有效值,供下一步计算。设效率为0.85,这样楼主需要的输出变压器铁芯截面积Sc=12.5/0.85X(75/20)=28.5平方厘米。这样计算下来,楼主的铁芯最低音频也只能达到55Hz左右也无法满足20Hz的要求。
1978年第12期《无线电》杂志《电子管扩音机低频电感元件的简易设计——推动变压器的简易设计》文章里作者给出是推挽变压器铁芯截面积计算公式为S'c=(15~20)√Psc/fd,按照该公式计算的结果为S'c≥29~39平方厘米。虽然有些保守但是完全可以接受,仅供参考。
这篇文章以名牌产品美多150A扩音机的输出变压器为例进行设计,是充分考虑了质量和成本控制的,因此应当是可信的。
*电源变压器铁芯截面积设计J简易公式Sc≥k√P来源于:当使用E型硅钢片时,用S'c代表所需最小截面积。用So代表窗口面积,Sc'·So=14400·P/Bm,Bm为铁芯最大磁通密度。设S'c=So,令k=√14400/Bm,可以得到S'c=k√P。把不同硅钢片的Bm值代入可以得到:
Bm(高斯)6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000
k 1.5 1.4 1.3 1.25 1.2 1.15 1.1 1.05 1.0
根据计算出来的S'c选取适当规格的硅钢片,其有效截面积为Sc。
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