极品人生

标题: 您所不认识的变压器的一二事, 理智发烧 [打印本页]
作者: 胆友    时间: 2015-11-16 22:31
标题: 您所不认识的变压器的一二事, 理智发烧
本帖最后由 胆友 于 2015-11-17 20:38 编辑

   前二天我的一烧友给我电话问新买合并机了, 工作时有轻微变压器哼声, 问正常吗, 经过仔细询问, 我安慰他: 放心使用, 没问题, 交谈中发现变压器的一些知识对于发烧友来说还是缺乏足够认识
   各式各样的音响器材大部份都需要用电，一般都接到市电(50hz和60hz)，这些器材便需要电源变压器(开关电源例外)，也是我们俗称"火牛"的东西了。今天几乎所有Hi-End器材都使用了环型电源变压器（也叫环牛）而其他较平宜的机种，则依然使用传统的方型电源变压器（也叫方牛）。由于方牛的铁芯是由E形和I形硅钢片组合成的，故方牛又叫EI牛。Hi-End器材大量使用环牛还是最近十多年的事。一般经验告诉我们，环牛的高频响应较佳，另外相同重量的环牛，它的功率和动态余量还比方牛高，环牛一般造价较高，消费者会感觉它较矜贵，故Hi-End机用环牛便变得理所当然了。其实从技术角度看，环牛比方牛优胜的，是它的漏磁量在不需要屏蔽壳(一般用厚钢板, 只有铁才能屏蔽50hz)远远比方牛低，于是机内的布线可以变得更容易灵活了
  但环牛本身也有潜伏的弱点，对声音好坏而言，我们是需要重新为环牛和方牛的论证重新思考了。
  在深入研究两者优劣前，我们先看看他们的构造。先说方牛，它的线圈是绕在一个方型的骨架上，绕制非常容易，如果使用特殊的机器，一次过可以同时绕制很多个， 故此它的造价较廉宜。线圈绕好后，便把硅钢片有次序地插进去。第一次先放E形的硅钢片，E和I合起来成了一个日字型。第二次掉转方向，先放I形硅钢片，这样 I和E合起来也是一个日字，这样梅花间竹地迭起来直至线圈骨架的中空位置填满了就可以。
  环牛的构造就大不相同了，首先我们需要把长长的条形的硅钢片卷制成环型，当卷到需要的厚度（即达到所需的截面面积）就要把它放进炉子里加热使它定形。定形之后就成了一个环型的铁芯，跟着是铺上绝缘薄膜，然后漆皮线要穿过铁芯的中央孔绕在环上，这样的制作，需要特殊的机器，而且每次只能绕一个环牛，所以环牛的造价就贵得多了。
  还有硅钢片的厚度也是影响至关重要, 一般方牛因为是叠片对插, 四周螺丝紧固为主, 这样就限制其不能用太薄硅钢片以免铁心不紧而引起振功, 所以0.35mm为主(0.5mm为工业控制为主), 环牛因为是一条钢带卷绕成形,极致的话用到0.2mm以下也有, 铁损小磁通密度高.
  近来的研究发现了什么环牛的弱点呢？这要先看看我们使用的市电的特性。在香港或中国大陆，供电都是220V，但从理论上说，这220V是RMS值，换言之它的最高正峰值和负峰值分别为220V×1.414=311V。这只是一个理想值，但在现实生活，由于市电受到各种工业器材的污染，充满各式的突峰（spikes），电源的正负对称往往给破坏，出现直流漂移（DC offset），举例说，如果出现10V的直流漂移，正峰值是321V，负峰值是 301V，这样供电的两端虽然仍维持220VRMS的交流电，但同时出现10V的直流。这种直流漂移可以是瞬间的，也可以是断续的和持续的。更恐怖的是这种交流两端的不规则不对称性并没有什么简单的对策，而直流漂移的幅度，可以是几伏，也可以是几十伏。刚才说的直流漂移，正是环牛的死穴。原来环牛的铁芯，本身是一个完整的环形磁路，故它的效率较高，可是这个铁芯基本上是没有空气缝隙的，这时问题就出来了，当线圈出现直流时，铁芯由于高效而急速磁化，出现磁滞现象。当出现磁滞时，火牛的效率会急速下降。另外，由于环牛的铁芯是与外面绝缘的，铁芯感应到的电荷便没有途径消减了。当遇到这种情况时，（其实在都市里，这情况是很普遍的）用环牛的机器声音会明显劣化。有时环牛甚至会产生鸣叫的现象。
   而方牛呢？情况恰恰相反，它对直流漂移有很强的免疫能力。原来方牛的铁芯每一片都由一块E和一块I合成，本身没有完整的磁路，这正是它效率低的原因，但它正因为每片E和I硅钢片都有空气间隙，钢片不可能过度磁化，因此不容易产生磁滞现象，这样所存在空气间隙就成了一个磁滞的安全阀。所以一点直流漂移根本不会对方牛有什么影响。
  而解决环牛在市电直流磁化问题, 只有在市电输入处加入一个去直流电路就行了, 成本并不高, 就稍麻烦些,九十年后器材一般比较注意, 都会安装, 而过了2000年后, 可能是音响行情或人才流失或认识问题, 很多器材把这个简单的电路给省略了, 毕竟有人认为这去直流电路会影响声音,但从二其害取其利,是否加入见仁见智了,这电路与常用电源滤波器完全二码事,
  还有厂制环牛一般取磁通密度都较高, 这样一则线匝数可减小, 线损可以小, 但这又带来另一问题, 就是变压器振动会大些, 若家中电压越过230v, 牛声就会更大, 文开头的机器就是因这问题引起, 解决问题方法是: 音响厂家订环牛时, 向环牛厂家提出一则在环牛厂家标准制造匝数比参数基数提高到1.2倍以上, 带来的因匝数比提高而效率下降问题用适当提高线径来解决, 反正环牛中心孔都足够绕线机工作, 当然这个须环牛厂家配合才行, 但环牛厂家主要工业用为主, 现在音响器材量那么少, 环牛厂大概也不会为这小批量而改变绕制工艺流程.
   最后,  别看是厂家标准制造匝数比参数基数提高到1.2倍以上, 带来的低频响应会便好,50Hz工频环牛, 大家把它看成是个胆机输出变压器来严格对待,50hz交流电能过, 但是频率下降多少分贝(也即50hz低频失真下降多少) 才是重点.
  还有双C牛有方环和环牛的优点,而无二者之缺点,但制作成品率低,成本也比二者更高,现在就更少厂家批量生产了

作者: 赏乐至尚    时间: 2015-11-17 02:26
在实际使用中到底是那一种牛更理想呢？
作者: sffz    时间: 2015-11-17 13:37
从功能性看也许属正常，但从音乐音响性角度看应是故障
作者: 胆友    时间: 2015-11-17 21:43
本帖最后由 胆友 于 2015-11-17 21:49 编辑

   应朋友要求,贴出去直流电路原理图,有动手能力的可以自己焊,不懂焊的可以请有动手能力焊,不难,就一桥堆加4个电解就行,使用切记:这小电路接220v的市电,注意绝缘.注意安全.
  若有就是市电直流过高,您的机子是环牛的,接入此电路在环牛工作啍声和声音表现有极大改善,若接入无明显改善,即您市电无明显直流成分,就不需用此
作者: micamica    时间: 2015-11-17 22:04
感谢分享，学习了
作者: 小小-烧    时间: 2015-11-18 12:21
请教一下这个电路是接在零线还是火线上呢？
作者: 老九    时间: 2015-11-18 22:40
简单啊，找时间试试。
作者: 乐乐行    时间: 2015-11-19 19:23
本帖最后由 乐乐行 于 2015-11-19 19:26 编辑

10V直流，楼主小数点没有搞错吧。楼主是要增加电源内阻，声音可以厚点。好像老外主流都是要降低内阻。
作者: 徕卡    时间: 2015-11-19 19:40
本帖最后由 徕卡 于 2015-11-21 17:41 编辑

这电路 Bryston 全系列功放都用



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作者: 老头2    时间: 2015-11-19 21:52
学习了！谢谢
作者: 镁声绕梁    时间: 2015-11-21 13:03
涨知识了，多谢分享!
作者: 令狐冲    时间: 2015-11-22 07:25
学习了。多谢分享。
作者: MJL988    时间: 2015-11-22 08:24
八度用的是方牛，为什么那么多人喜欢她的声音呢？
不管什么样的牛，能够出好声音的都是好牛，要为我所用。
作者: zswzsw    时间: 2015-11-23 10:59
楼主的知识好专业！请问楼主，环牛鸣叫时，除了换牛还有什么办法，比如加个稳压器之类的能否叫环牛安静下来呢？
作者: 胆友    时间: 2015-11-23 22:16
牛叫一般主要还是环牛的匝数比取值过小有直接关系,匝数比与牛静态电流有关系,如果牛叫太大,的确是个麻烦事,重新加大匝数比重绕或换个环牛好像是最好选择
作者: 一壶浊酒    时间: 2015-11-23 23:31
收藏学习一下
作者: 镁声绕梁    时间: 2015-11-24 09:19
本帖最后由 镁声绕梁 于 2015-11-24 09:20 编辑

感谢胆友老师的分享。还有吗？期待继续！
作者: 163ljy    时间: 2015-11-29 21:00
虚心请教楼主几个问题
1.有人说牛越高档越会叫，不知有无道理
2.指标和听感有没有直接联系，比如天进的输出牛指标很高，如何评价
作者: zswzsw    时间: 2015-11-29 21:18
请教胆友老师：我的功放叫得让人心烦，花这么多钱来听牛叫实在受不了，能不能把这“”牛“”从功放中请出来，装在另一个有消声功能的盒子里密封好，放在一点都没有散热的密封盒子是，牛会发热烧坏吗？
作者: 胆友    时间: 2015-11-29 22:07
本帖最后由 胆友 于 2015-11-29 22:20 编辑

1,有人说牛越高档越会叫，不知有无道理,这只能说是:此人不懂牛的,牛叫的原因有三种.一则:匝数比偏小,即铁芯磁通密度取值过高,二则:铁芯功率截面取值过小,即功率铁芯过小,特别是环牛为求小体积大功率,普遍现象:铜线截面积电流当成牛的总功率,而忽视截面功率过小而致铁芯振动.三则环牛绕制受限于绕线工艺和追求生产效率,不可能浸绝缘漆,而让本来可以通过绝缘漆浸泡烘干固定铜线过电流所产生交流振动得以减小的希望也没了,而牛叫其实也是一种振动.而牛叫的牛其50HZ的失真会较大,即其50HZ的电感量偏小,这会影响功放的低频质感
2."指标和听感有没有直接联系，比如天进的输出牛指标很高，如何评价,"这本人没有接触过他家的东西.无权评价,
作者: 胆友    时间: 2015-11-29 22:15
本帖最后由 胆友 于 2015-11-29 22:17 编辑

别叫老师,不敢当,大家交流,以诚相待,三人行,必有我师.
   能不能把这“”牛“”从功放中请出来，装在另一个有消声功能的盒子里密封好，这是肯定可以的.而且最好的,但根本还是把此牛的匝数比提高些,此牛的静态电流会小很多的,振动和漏磁都会改善,这才是根本治标方法.
  放在一点都没有散热的密封盒子是，牛还到不了会发热烧坏的程度,现在灌封用的都是阻燃导热的树脂,当然牛也不能发热过高,一个设计合格的牛长期工业的温度绝对不会超过70度的
作者: 天神    时间: 2015-11-30 09:44
学习了！但是作为成品机，如何能做得到“把此牛的匝数比提高些,此牛的静态电流会小很多的,振动和漏磁都会改善,这才是根本治标方法。”呢？退而求次的方法有吗？特别是对我等不懂电路的烧友来说，例如加稳压器呢？
作者: 163ljy    时间: 2015-11-30 12:08
胆友 发表于 2015-11-29 22:07
1,有人说牛越高档越会叫，不知有无道理,这只能说是:此人不懂牛的,牛叫的原因有三种.一则:匝数比偏小,即铁芯 ...

那又有一个新的问题，如果都是设计原因为什么同一品牌同一型号的牛有的叫有的不叫？
作者: Heerochen    时间: 2015-11-30 12:43
谢谢分享，科学发烧
作者: 海城2015    时间: 2015-11-30 13:20
直流短路，交流通路，聪明！



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