DIY 2A3和300B单端甲类胆机(设计制作篇)

二、设计制作变压器和扼流圈 1、电源变压器 初级:220V加屏蔽

次级:400-340-0-340-400(V)(0.18A)——L声道B电 400-340-0-340-400(V)(0.18A)——R声道B电 0-2.5-5(V)(3A)——L声道300B&2A3 的A电 0-2.5-5(V)(3A)——R声道300B&2A3的A电 0-6.3(V)(3A)——前级(6J5+6SN7)×2或(EF37A+5687)×2的A电 0-5(V)(5A)——5Z4P×2的A电

采用武钢H12 35WW270全新退火片,磁通17000,114×95,舌宽38, 0.35片厚,叠厚70mm,截面26.6c㎡。但是武钢H12的表面绝缘不好,直接叠片可能产生涡流,造成较大的铁损,于是又买了一半叠厚(35mm)的日本Z11硅钢片,与武钢H12穿插使用,剩下的武钢片只能丢弃。

计算时取磁通12500,

从计算图查出截面26.6c㎡的变压器功率425W,每伏圈数1.37N/V,取1.4N/V。

电流密度j=2.5A/m㎡时,d=2×(I/3.14×j)电流密度j=3.0A/m㎡时,d=2×(I/3.14×j)一般电源变压器电流密度取j=3.0A/m㎡ 38×70骨架尺寸如下:

1/21/2

=0.7×(I)

1/2

1/2

=0.65×(I)

窗口尺寸:宽即可绕线圈厚度(74.6-42.8)÷2=15.9㎜,长51㎜

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(1) 初级高压

220V,1.37N/V,301匝

电流I=P/V=420/220=1.9A,d=0.65×(1.9)

1/2

=0.896㎜,取0.9㎜,

S=0.636m㎡

查表,0.9㎜漆包线最大外径0.99㎜,

51.8㎜长度可绕51÷0.99=51.5匝,取51匝, 330匝绕301÷51=5.9层, 层间垫绝缘0.05㎜,

厚度6×(0.99+0.05)=6.42㎜

屏蔽层厚度0.2㎜,两侧垫绝缘0.15×2=0.3㎜, 初级厚度6.42+0.5=6.92㎜

骨架内尺寸周长(42.8㎜+73.7㎜)×2=233㎜

初级线圈一匝平均长度=233㎜+6.42㎜×2=245.48㎜=0.246m

初级线圈用线长度0.246m×301匝=74m ,留20%余量74×1.2=88.9m 取90m,重量M=8.89×0.636×90=0.510㎏,实际买了0.57㎏

(2) 次级高压

800V×2, 1.37N/V,1097×2=2193匝

1/2

电流0.2A(200mA),d=0.7×(0.2)=0.31㎜,

查表,0.31㎜漆包线最大外径0.36㎜, 51㎜长度可绕51÷0.36=142匝,

2193 匝绕2193÷142=15.44层,取16层, 层间垫绝缘0.05㎜,绕组间垫绝缘0.15㎜, 厚16×(0.36+0.05)+0.15=6.71㎜。

初级绕好后线包外周长=233+6.92×4=260.7㎜,取0.261m 次级线圈一匝平均长度=261㎜+6.71㎜×2=274.7㎜=0.275m

初级线圈用线长度0.275m×2193匝=603m ,留20%余量603×1.2=724m S=0.0755m㎡,重量M=8.89×0.0755×724= 0.486㎏,实际买了0.5㎏ 高压线圈绕好后线包厚度:(1)+(2)=6.92+6.71=13.63㎜

(3) 次级灯丝

5V×3, 1.37N/V,21匝 6.3V×1,1.5N/V,9匝 合计:30匝

4组用一种线径,电流按5A计算,d=0.65×(5)

1/2

=1.45㎜,最大外径1.56㎜,

S=1.65m㎡,51㎜长度可绕51÷1.56=33匝,一层可绕下。 绕组间垫绝缘0.15㎜,外包绝缘层0.3㎜, 厚度1.56+0.15+0.3=2.01㎜

线包总厚度=(1)+(2)+(3)=13.63+2.01=15.64㎜,窗口宽度15.9㎜,尚有0.24㎜余量,OK。

高压绕好后线包外周长:(42.8+12)×2+(73.3+12)×2=281㎜=0.281m 32匝×0.281×1.2=10.8m,取11米

M=8.89×1.65×11=0.161㎏,实际买了0.16㎏

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已知条件: 计算:

1、初级电压(V1) 2、功率(P) 3、次级高压电压(V2) 4、次级高压电流(I2) 5、次级低压电压(V3) 6、次级低压电流(I3) 7、填入估计铁心导磁率(6000-12000) 8、铁心面积:(ST) 1、每伏特匝数(N) 2、初级匝数(N1) 3、次级高压匝数(N2) 4、次级低压匝数(N3) 5、初级线直径 6、次级高压线直径 7、次级低压线直径 220.00 伏特 350.00 瓦 1620.00 伏特 180.00 毫安 21.30 伏特 4000.00 毫安 12500.00 高斯 26.26 平方厘米 1.37 匝/每伏特 301.60 匝 2220.87 匝 29.20 匝 0.92 毫米 0.31 毫米 1.45 毫米 2、10H/200mA扼流圈

实测铁芯78×65×32(㎜),是舌宽22㎜的EI22×32铁芯 铁芯面积7.0 4c㎡=0.000704㎡

窗口面积:39㎜×14㎜=546m㎡=5.46c㎡

去掉线圈骨架占用空间,可绕线的窗口面积:35㎜×12㎜=420m㎡=4.20c㎡ 取电流密度2.5A/m㎡时,线径是0.7乘以电流(A)的开平方,即: d=0.7×

=0.313㎜(I=250mA时,d=0.7×

=0.35㎜)

采用0.31㎜漆包线,加漆包0.05㎜,实际线径0.36㎜, 则窗口宽度35㎜,一层绕35㎜/0.36㎜=97.2圈;

层间不垫纸,则窗口厚度12㎜,可排下:12㎜/0.36㎜=33层; 总计可绕97×33=3201圈。

每圈平均长度=骨架截面周长+线包厚度×2=(26×2+35×2)+12×2=146㎜ 每只扼流圈用线长度=3201圈×0.146米=467米,2只934米。 计算每个扼流圈直流电阻:R=ρ×L/S 式中铜的电阻率ρ=0.0172, L=导线长度,单位:米, S=导线截面,单位:m㎡,

线径d=0.31㎜,r=0.155㎜,S=0.0755m㎡ R=0.0172×467÷0.0755=106.3欧姆 气隙:实际垫了一张名片厚度,约0.3㎜。 2计算电感量:L=uNS/l 公式中

u:铁芯导磁率(H/m)——1(H/m)=T/(A/m),10000Gs=795,773(A/m)=1T

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10000Gs =0.01257(H/m)

滤波扼流圈的铁芯体积V、线圈匝数N和空气隙lg,是由三个有相互关系的电气参数,即:电感量L、直流磁化电流I和线圈两端的交流的电压U~而决定的。滤波扼流圈的磁路是由铁芯的磁长度1和空气隙lg两部分组成。虽然磁路长度大于空气隙lg,但这两部分是不能直接相加的。因为这两部分的导磁率μ是不同的,在空气隙中的导磁率是1,而在铁芯中的导磁率视铁芯的饱和程度而定。磁中有空气隙的,其有效导磁率μe一般在100~1000,减少10~100倍。按保守的减少100倍计算,由此,磁通密度10000Gs铁芯的导磁率:u=0.0001257(H/m)

l:铁芯平均磁路长度(m)。铁心是大EI22铁芯,即只有舌宽是22,外尺寸与EI26相同, Lc=[(78+68)+(39+14)×2]÷2 =0.126m,查表相同。 N:线圈匝数=3201

S:铁芯磁回路截面积(㎡)=0.000704㎡

2 2

计算值L= uNS/l=0.0001257×(3201)×0.000704÷0.126=7.2H 如铁芯是舌宽26,叠厚32㎜的EI26,截面积:8.32 c㎡ 2 2

计算值L= uNS/l=0.0001257×(3201)×0.000832÷0.15=7.14H

实测电感量:9.95~9.98H 3、输出变压器

铁芯规格:114×95,舌宽38,0.2 mm片厚,叠厚60mm。德国进口高磁导率、高磁饱和强度,低矫顽率E型铁芯

初级/次级阻抗:2.5KΩ/6Ω,8Ω

初级铜阻:90Ω,次级铜阻0.45Ω(8Ω段环境温度25°测试) 电感量: 加入直流DC60mA----37H 加入直流DC70mA----33.5H 效率:>92%

频响:8.7Hz--50KHz(-1dB),以1KHz 0dB为参考点。 相位:20Hz--16.74°,20KHz--14.67°,40KHz--28.31°,以1KHz 0.34°为参考点。 变压器本身频率响应的测试

a) 幅频特性测试

低频端 高频端

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