胆机输出变压器的业余制作工艺 (胆机输出变压器计算)

本文笔者接触过的很多烧友，都感到输出变压器是装胆机的一道难过的坎，很多电路的制作冲动，都因此而放弃。因为输出变压器是胆机的心脏，笔者制作胆机几十年，从未买过变压器。购买成品固然很好，但不能随心所欲，再说，既然要发烧，银子再多也不够用。其实，只要掌握了输出变压器的绕制技术，要制作任何一款胆机几乎没有什么障碍，发烧天地自然宽。当你用自己亲手制作的变压器，圆了一款胆机发烧梦时，成功的*是难以形容的。而且从设计开始，可以随心所欲，想如何发烧就如何发烧，不会留有半点遗憾，这种在胆机天地中驰骋的感觉，才是到达“*王国”的快乐!这种乐趣不正是发烧友所追求的吗?绕制输出变压器并不神秘，也不是什么“高科技”，非常容易掌握。当然，设计仍需严谨，制作仍需精良。笔者希望通过此文，使“菜鸟”也能制出挑战名牌的变压器。一、设计时要取合理的工艺系数1．线框宽度尺寸：线框宽度应小于铁芯窗高0．5-1mm左右，因为业余制作的线框精度不太高，如果刚好等于窗高，*铁芯时，线框端面有可能与铁轭冲突，造战铁芯E片与I片接合不紧密，致使磁路磁阻增大，影响变压器质量(特别是推挽输出变压器)。有的人为美观起见，喜欢在线框两端加挡板，笔者不提倡这样做，因为加挡板对线圈出头和浸漆烘干均不利。2．每层可绕匝数：在计算时，线框的可绕线宽度每边应留5mm左右余量，如果分段绕制，则中部也应各留5mm余量(见下图1)，即可绕线宽度比铁芯窗高共少mm(或mm)，对于业余制作，这个余量是必需的：1)尽管开始绕线时，每边可少留一些，但为了防止线包垮塌，随层数增加，绕制宽度逐层内缩，每层匝数将逐层减少。2)由于自制的木芯中心孔不易和端面垂直，因此排线也就不与端面平行(见图2)，这势必减少每层可绕匝数。

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此外，计算每层可绕匝数时，线圈填充系数应取％左右(即匝数减少5％左右)，最高不超过％。3.线包厚度：线框的厚度按2mm计算(实际制作按1．5mm)，线框不平整度留0．5mm余量。线圈层间绝缘一般用厚0．-0．mm绝缘纸，初次级间绝缘用3—4层0．mm绝缘纸，有条件可包一层黄蜡绸，漆包线外径应按加漆皮的外径，最后计算的总厚度还应再加％-8%，(即乘以1．～1．，初学者应取大值)，这是考虑漆包线的弯曲及绕制松紧等因素，最后计算的线包厚度应小于铁芯窗口1mm(因线框内留有约0．5mm间隙)。二、材料准备1．漆包线：由于输出变压器工作几乎无温升，环境干燥清洁，初级头尾间总音频电压只有几百伏，因此用常见的缩醛漆包线(QQ-1／QQ-2)、聚氨酯漆包线(QA-1／QA-2)、环氧漆包线(QH-1／QH-2)、聚酯漆包线(QZ-1，QZ-2)、聚酯亚胺漆包线(QZY-1／QZY-2)等均可，其中聚氨酯漆包线在高频条件下介质损耗角正切值较小，铜质以无氧铜较好。2．绝缘纸：可用一般木纤维电缆纸或电话纸，不宜使用介电常数高的聚脂薄膜等。如果只从绝缘方面看，层间即使不加绝缘纸，目前漆包线的绝缘强度已够，但从方便排线和减少层间电容来看，加一层0．mm的绝缘纸，将使绕制变得更加容易，且可靠性更高。3．绝缘漆：也可不用，加绝缘漆的目的，一是可以增加防潮性，二是增加线包的机械强度，这和几十年前希望用它来增加绝缘强度的目的已经不同了。绝缘漆可用常见的酚醛树脂漆或醇酸绝缘清漆，如果你对手中的漆包线型号或漆的牌号不清楚，建议你在使用前作一简单试验，取一小段漆包线在漆中浸泡几天，再查看漆皮是否有损。三、零件制作1．制作木芯(见图3)：一个精良的木芯，是绕线的“成功之母”，制作好木芯可以说完成了变压器％的工作量。

首先是尺寸应尽量准确，图中尺寸a应比铁芯舌宽大0．2—0．3mm，因线圈绕制应力，将使线框收缩，如果a留的余量太小，绕好的线包可能插不进铁芯片，前功尽弃；如果余量过大，又会浪费铁芯窗口，减少可绕空间；尺寸b对应铁芯叠厚，可基本不留余量，以保证铁芯*后能很紧实，即使剩两三片也比插完后还很松好；尺寸L无严格要求，比铁芯窗高大mm-mm即可。其次是形状精度，要求四棱边互相平行，两端面和四棱边垂直，为便于加工，首先要保证其中一端面与四棱边垂直，另一端面则尽力而为。钻中心孔(一般为φmm)前，在两端面画对角线，如用手电钻打孔，最好从两端各钻一半，以保证中心孔与端面垂直(与棱边平行)。如果中心孔有少量偏斜，补救的方法是用圆锉适量扩孔，绕线时利用两端面定位，或扩孔后用绕线机附带的锥形定位，用两块三角板调整(见图4)。2．制作线框：将检查合格的木芯打蜡，再包一层绝缘纸，用厚0．～0．mm的绝缘纸裁成比铁芯窗高约宽1mm(打磨余量)的长条，在木芯上边绕边涂环氧树脂(或调好的*胶)，总厚度约1.5mm,强度即够。环氧树脂或*胶一次不可调多，分几次调，固化后从木芯上取下，两端用水砂纸打磨，线框口边要求尽量与四棱边垂直，长度小于铁芯窗高0．5～1mm即可。去掉木芯上包的一层纸，再装上线框即可使用。3．裁纸：按线框L尺寸裁绝缘纸，注意宽度应尽量一致，若过宽会使铁芯片插不到位，因为线包一旦绕好，由于有引出线等原因，宽了很不好解决，笔者早期就曾因此用刀片削断过漆包线，造成线包报废。4．制作引线片：业余制作的变压器，最好不要用软塑料绝缘导线作引出线，因其浸漆烘干后发硬发脆，烧友经常摩机，极易折断引线，这与定型产品机不一样。如买不到铜引线片，可用0．5mm左右厚的紫铜皮剪成，宽4—5mm，长度大于线框长边5—8mm,太短会使线包表面不平整，既影响外观，又使出头固定不牢。也可用φ1—1．5mm漆包线锤偏制成。引线片一定要用砂纸去毛刺及锋利的棱边，以免刺破绝缘或引起尖端放电。四、绕线线圈绕线不难，关键是撑握出头及绝缘。1．引出线：将等于线框宽度的绝缘纸剪若干短条，长度以能包引线片2—3层为宜。按图5所示焊好后，将纸条按漆包线在引线片上绕的方向卷绕2-3层，以防止焊头处不平造成匝间和层间短路，再用黄蜡绸或电工胶带粘在图3的A面即可开绕。注意出头位置只能在A面或其对面，因另外两面在铁芯内，大意了将无法*铁芯造成线圈报废。

2．层间绝缘：每绕好一层线圈包绝缘纸时，绝缘纸在A面(或对面)重合，其重合部分应与A面同宽，这样绕出的线包才方正(见图6)。

3．绕线时，如发现开头几匝不能与线框的边平行，那是木芯的中心孔不正所致，重新按图4调整，如实在无法完全调正，也不必强求，开始几匝人为地将就线框边平行绕，以后就保持漆包线与轴线垂直正常绕制(见图2)，后面就可以方便地排整齐了。这样绕对输出变压器来讲，不会影响音质。4．正绕和反绕：对于分段式绕法，有正绕和反绕之说，其实绕线时绕线机始终是一个方向转动，正和反只是相对出头而言。一般是左边半段绕好后，将木芯和线包从绕线机上取下，转°再装上绕右段，左右段两串联线圈是尾-尾(或头-头)相接(见图7)。也可以不取下掉头，右半边线圈直接从右边引出头，左右段两线圈串联时是头一尾相接(见图8)。

五、装配和测试1．插片：对于EI型铁芯，推挽变压器对插不留气隙，一般采取每两片交叉，注意最后几片因太紧，不能在线框边插，否则极易刺破线框*绝缘，应在同方向的两片之间*；单端输出则必须留气隙，气隙大小可通过计算确定，一般留0．2mm-0．3mm即可。2．连接极性检查：线圈连接好后，可用一小变压器将十几伏的交流电接入一组初级线圈，测其他出头的电压，如是相加，则表明线圈是串联的(正确)，反之则是接错，将其中一线圈的头尾对调后再测。3．检测有无短路：将整个初级线圈串一个V／W-W的白炽灯，接入交流V市电，如灯丝只暗红则证明无短路现象；如灯丝很亮，则有短路或是采用并联的次级线圈接错。4．测阻抗比：将初级线圈直接接交流V，通过测次级线圈上的电压，即可换算成阻抗比。六、漫漆干燥单从绝缘强度上看，绝缘纸的含水量要求不是很严格的，但为了提高使用寿命和降低介质损耗，干燥是必要的，试验表明，含水量1％的绝缘纸比含水量0．1％的绝缘纸老化速度要快倍。1．烘干：一般绝缘纸常温下含水量大大超过1％(特别是在湿热的南方)，浸漆前必须烘—小时，温度控制在℃-℃，最好用电烙铁等加热铁芯，而不要采用透视线灯等直接加*包，因直接加热会使线包表面局部温度过高，容易造成绝缘纸老化发脆。2．浸漆：趁热浸漆，未加挡板的线包很容易浸透，静置滴干，小时后再烘5-小时，一个称心如意的输出变压器就大功告成。有条件的烧友还可再灌环氧树脂。笔者上世纪年代自制的灌环氧树脂变压器至今还在使用。