输出变压器的阻抗
分类： 2008/12/11 04:39
请问实测频宽是多少?怎么卖?
用HP4192量频宽会跟实测有很大差距,建议只提供自己参考就好.
因为HP4192的输出阻抗是50 ohm, RC值小高频频宽当然高,
如果R从50变为3500,不知频宽会降到多少?
一般输出变压器频宽测试是要串一初级组抗的电阻,取最大传输功率来测试.
不然就应以300B实机来测最准,此时R=800 ohm.
Z11的铁心要绕到很好的频宽是有其物理的限制,改要镍钢或Z6铁心
比绕法的改善成效佳. 而且单一输出绕组很容易做到最佳化,
可否试试0-4-8-16而能获得相同阻抗比与频宽,
那我一定要预定一对.
上面的问题是网友的提问，我在网页上有简单的回答，这几天想了一下，认为这里面含有很多的
变压器知识，可以透过这些问题，再说一次输出变压器的关键技术﹙以前谈过一些﹚，和现在一
般变压器作的不够精准的原因，和一些关键的问题。 输出变压器的型态，就真空管而言以PP 和
SE 两大类为主，就技术成熟度来说，PP 推挽式的比SE单端的可说好多了，这是pp输出变压器
在50年前就大行期道，这是因为大家对功率的需求较高，pp的机器符合了这样的需求，所以
pp输出变压器的技术早就有很高的水准，世界上也不乏大厂在做，但单端的输出变压器，
很早就被音响界淘汰了，经过几十年的冷落，约在20年前又被法国人、日本人看出他的优秀性
，早期单端输出变压器，几十年的时间都只用在收音机和电视机里面，频宽大多在10KHZ以下
，用在高级音响的设计从来都没有出现过，一直到约20年前单端兴起，才正式受到重视，
但所有的厂家都缺乏经验，只有不断试验，直到audio note kit1推出，在美声杂志的推广下，
大家才正式注重单端输出变压器的重要性，虽说audio note的变压器，名声很大价格不斐，
但就特性来说，以我测试过的来看，也只是普通而已，制作的手工或用料也无特别之处，
银线制作的如果技术没有特别加强，在我来看那只是浪费材料而已，现在来说一下关系
单端输出变压器的技术问题和影响品质的条件。
输出变压器的制作条件概略有以下几点：
1.输出功率：一颗单端输出变压器的功率设定影响品质最大，它牵涉到铁芯的大小、厚薄、
绕线圈数、线径大小、绝缘厚薄等........都从此开始。 先说铁芯的选用，先选铁心的宽度，
确定宽度后，因功率大小就会影响厚度的选用，用的太薄功率不足，会造成线圈的绕组
增加圈数，和低频的浑厚度不足，甚至功率稍大就破声，若铁心宽度太小，为了功率一定
要增加厚度，这样的状况下绕一圈的线长度必然增加，相同的圈数值流阻抗也会增加，
DCR增加压降就大，那效率就会变差，相同的圈数又会因长度增加，线圈的表面积也会增加
，那层间电容也会增加，高频响应就会变差，所以一个功率问题牵涉就说不完，
所以铁心的宽度和铁心的叠片厚度，也是关键问题。
再来说铜线的大小粗细，几乎我看过的输出变压器使用的铜线，它的取用标准都是以
耐电流来估算，这样的技术标准充其量只能作电源变压器，他们根本不知道线材的选用，
譬如线材外部的绝缘漆的种类不同就会影响频宽和阻抗的变化，另外漆的层数也会影响试想
一个状况线径太小，那每一层的绕组厚度就会变薄，所有的层数加起来厚度也会较薄，
这样线圈的感应会较高，这样高频会变尖，阻抗也会跟着变。
接着说绝缘层，绝缘层的材料选用更是重要，现在的变压器厂，多是使用薄膜绝缘材，
譬如pp、铁佛龙、美耐纸等方便取得的材料，这些材料耐压虽好，电器特性也相当不错，
但它的厚度却相当薄，约只有0.02mm，这造成了层间电容的降低，虽说高频变好了，
但是声音却因此变尖锐，再来是绝缘的处理，还有一道手续，那就是固定的浸润与材料，
几乎现在都是使用凡丽水，这又会使像铁佛龙这样低介质系数的特性变差优点尽失。
前面的因素不说，就算所有的材料都没问题，圈数的决定更是一门学问，
变压器的低频靠电感量，感量要大圈数就要多，这样有了低频高频就会下降，
圈数少了高频变好了，低频又会不足，要拿捏到恰当，高低频都能平均，
就需要有足够的经验和技术。 因为这时铁芯的材料和厚薄又成了关键。
说到铁心材料，问题中谈到镍钢和Z6，镍钢的u值相当高，对感磁的效率相当好，
相对来说绕线的圈数变的相当少，对变压器的高频来说是一大利多，但镍钢的磁通密度比起
Z11铁芯小了1/3以上，所以相同功率必须使用较多的铁芯材料，这样低频才会足够，
再说镍钢的铁芯它的规格大多是小型的，最为功率变压器的并不多。 再说Z6铁芯，
它是和Z11相同的材质，铁芯厚度由0.35mm变为0.3mm，它只薄了0.05mm，这使得它的
铁损变小了一点，但是另一个问题是因为Z6的铁芯较薄，所以占积率却下降了。
，所以相同的功率它也必须增加厚度，但他确实对u值的提升和高频响应有利，
但我的经验是高频由绕线和其他技术补足，比起一定要特殊规格的材料更容易取得，
相同的如果Z6规格够多取得也容易，我当然会特别规划测试新的设计来作。
最后说说阻抗测试，问题说到实际使用的频宽多少？ 又说不宜用HP-4192A的仪器测试
，我这点就相当不解了，大家都知道信号源的输出阻抗越低越好，输入阻抗越高越好，
这样的状态下，测试仪器的影响就越低，只要测试的条件相同就没有设备上的差异，
相同的尺测量出的误差也就一致，何况HP的电子测试仪器可说是世界的标准，所有认证几乎
都以他为准，不用它我就不知道有什么方式会更好、更方便的。 何况300B 使用3500欧姆
的负载变压器，当初就是以300B实际内阻去设定的，以300A的特性表来看，可由1000欧姆
到12000欧姆之间选用，其中的差异就是功率与失真大小，300B多数人使用时都选用3500欧姆
，就是取中间值的屏耗和输出功率这是已经通过时间考验的设定标准，所以没有测量上的疑虑，
再说实际装机测量时，可能的差异会相当大，譬如说使用不同品牌的管子，特性上的差异
很难比较，电路上的差异也会大大影响，譬如阴极电容的大小、品牌、材料都会影响频宽和音质
，再来是输入信号电流和强度，也会大大影响测试的准度，甚至测试机台的电源品质、稳定度
都会影响，这经验在我的套件装机时屡见不鲜，相同的变压器套件，有些人换了一些零件，
声音就大大不同，所以我也一直以实装作为设计参考。
我的结论是一颗好的输出变压器，阻抗的变化的大小，牵涉到频率响应和功率输出，
在现在讲究所谓超高音的时代，20KHZ的频宽已经大大不足，较理想频宽要有30HZ~50KHZ
+ - 0.5db以上，对音乐的表现会更好，但输出变压器特性的变数，和上面所说的一样多不胜数
，任何一个条件变更都会影响品质，在追求卓越的前题下，多功能使用的条件已不足与品质相比
，就次级阻抗0-4-8-16的表现差异，只要不怕麻烦也可以做到0.5db以内的差异，这在我做的
ARC-VT60用的PP推挽输出变压器上可以得到印证，在台湾也超过100套在使用，
在这十几年研究、制作输出变压器的经验中体会出，，过程中发生的问题不是理论可以
间单说清楚，教科书里的几个模拟公式，也无法说明变压器的全部变化，光是阻抗的变化
由50HZ 到120KHZ ，变化量是2400倍，阻抗却只变化10%，如果对输出变压器没有足够
的了解，是无法做出精准的产品来的。
以下的几项因素，任何一项改变都会影响阻抗的变化：﹙阻抗变化是谐波失真的主因之一﹚
1.功率设定
2.铁芯宽度设定
3.铁心厚度设定
4.初级线径设定
5.次级线径设定
6.绝缘材料、厚度、浸泡材料、介电系数设定选用
7.绕线圈数设定
8.铁心材质、u值设定
9.设定的磁通密度设定
10.气隙宽度设定
11.拉线张力的设定
12.出线的结构和设计
13.其他不便说明的一些细节............。
上面的任何一项数据设定变化，都要和频率产生变化，阻抗也会因此受影响，
且音乐的频率变化不是单频的，当所有的信号一起变的时候，阻抗的稳定度有多重要？
可想而知精准稳定输出变压器的重要和制作的不容易。
﹙阻抗不稳输出会稳吗？这也是细节和音场宽阔度不佳的原因﹚
look-t 2008-12-11
