用铁氧体磁芯做出了性能超过T725的匹配变压器

lq19512003 · 发表于 2009-6-15 15:52:49

自从收到了不练兄设计的匹配变压器后做了一系列的矿机试验，与未经改造的SC2-300耳机配合使用，比我手里的任何一只变压器的效果都好，于是便萌生了自己做一只效果好的匹配变压器的想法。
   大约两个多星期前，我找了找手里现有的材料，找到了一付导磁率2000的铁氧体磁芯，参考不练兄的变压器的阻抗抽头，去掉了200K和20K，增加了150欧和800欧，将原来的250欧改为300欧。绕线时8欧、32欧用0.1mm的线，150欧、300欧、500欧用0.07的线，其余用0.04的线绕制。由于事先没有对绕线空间进行估算，绕完后才发现，线包只占了可用绕线空间的一半左右。
   绕好之后变压器的数据如下：

阻抗（欧）  0    8    32    150 300 500 800 1.5K 2.5K 10K 40K    100K
匝数          0 100 200 433 612 791 1000  1369 1768 3536  7071 11180
电感（亨）  0 0.05  0.194 0.9 1.83 2.98 4.73 8.87 14.78 74.3 150    190
电阻（欧）  0 13    26    83 129 273 434    733 1045 2440 5360 8940

   使用后面照片所示的电路测试变压器的效率，信号源频率934Hz，正弦波波形，测得如下数据：

阻抗300欧档：R1=45.3K  R2=300欧  U3=1mV时  U1=31mV  U2=17.5mV  计算出效率64%。
阻抗1.5K档：R1=45.3K  R2=1.5K U3=2.25mV时 U1=30.5mV  U2=17mV 计算出效率67%。

   这个效率与不练兄的变压器差不多，接入矿机试听，感觉效果与不练兄的变压器也差不多。上个星期我收到了远在美国的麦老师送给我的两只USI耳机，同时还特别赠送我了一只T725 变压器和一块红锌矿，收到这些珍贵的器材时，我激动极了，高兴得一晚上没睡着觉，第二天向单位请了一天的假，便一头扎进我的“实验室”开干。
   首先我测试了T725 变压器，测试到的数据如下面照片所示，从这些数据可知：T725的电感量比不练兄的和我的变压器都小，当然，它的电阻也小。
   匹配变压器的电感量在可能的情况下应该尽量大些才好，从原理上讲，变压器的端口电感量应该充分大于端口负载的电感量（比如说变压器300欧抽头线包的电感量应该充分大于300欧耳机的电感量）才能有比较好的效果。但是增大变压器的电感量也要有限度，因为电感量增大的同时线包的电阻也在增大，而电阻的增大使变压器的效率降低。
   T725 变压器果然名不虚传，装到矿机上用SC2-300耳机试听效果好极了。
   测试T725变压器效率得到了如下数据：

阻抗300欧档：R1=45.3K  R2=300欧  U3=1mV时  U1=28mV  U2=17.5mV  计算出效率81%。
阻抗1.5K档：R1=45.3K  R2=1.5K U3=2.25mV时  U1=27mV  U2=13.5mV 计算出效率84%。

   T725变压器的效率比我的变压器效率高出了很多，所以效果也要好许多，之所以效率高是因为这种变压器的铜阻小，拿40K端来说，T725 的电阻是1.458K，我的是5.36K。看来我的变压器还有必要下大力气改进一下。仔细观察我的变压器，还是有改进的余地的，变压器的绕线空间只用了一半，而且变压器的电感量比T725高了数倍，即使保证比T725的电感量大几倍我的变压器也可以减少不少圈数，这样就有了用粗些漆包线绕线包的可能性。我初步估算了一下，如果把线包的匝数减少一半，用直径0.1mm的漆包线绕制线包应该没有问题，绕好后的电感要比T725大不少，线包电阻则要比T725低不少。
   说干就干，把原来0.04线绕的线包拆了，原来的线不好拆只好破坏了，真可惜，这些线足够改绕3个SC2-300耳机。考虑到各阻抗的用途，决定去掉8欧端，增加20K端，用0.1的线按原来匝数的一半从新绕了线包。绕好后安装完磁芯，测得变压器的数据如下：

阻抗（欧）  0 32    150    300    500    800    1.5K 2.5K 10K 20K 40K 100K
匝数
0 100    217    306    396    500    685    884    1768 2500 3536  5590
电感（亨）  0  0.068 0.315  0.625 1.062  1.716 2.9    5.15    23.3 42.1 71.3 124
电阻（欧） 0 13.2 27.6    38.8 50.6    63.8 88    113.7 233 338    497    863

   从上面的数据可以看得出来，新绕的变压器电感量数倍于T725，可电阻只比T725的一半高了一点儿。从这个数据看新饶变压器的效率应该比T725还高。
   对新绕的变压器进行效率测试得到了如下数据：
阻抗300欧档：R1=45.3K  R2=300欧  U3=1mV时  U1=26.5mV  U2=13mV  计算出效率86%。
阻抗1.5K档：R1=45.3K R2=1.5K U3=2.25mV时 U1=25.5mV U2=12.1mV 计算出效率94.3%

与事先预想的一样，这只变压器的效率的确比T725高了不少，将这只变压器安装到矿机上试听效果好极了，只凭耳听，感觉音质比T725圆润些，低音好像多了些，估计是电感量大的效果，音量听不出什么差别来。
我终于用铁氧体磁芯绕出了比T725性能好的变压器。
   其实这只变压器的效率还有提高的潜力，如果像T725那样，最高阻抗只做到40K，那么目前从40K到100K的一段线包就可以不绕了，绕制变压器的漆包线还可以加粗，线包的电阻还可以减小，变压器的效率就能在提高些。

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