Малинин Р.М. - Выходные трансформаторы

Брошюра содержит справочные сведения по расчету и конструированию выходных трансформаторов для оконечных каскадов усилителей низкой частоты в приемниках, телевизорах и других устройствах, собранных на электронных лампах или транзисторах. Справочник предназначен для радиолюбителей-конструкторов.

М 19 Малинин Роман Михайлович

Выходные трансформаторы. /VI.—Л., Госэнергоиздат, 1963. 32 стр. с илл. (Массовая радиобиблиотека. Вып. 471).

НАЗНАЧЕНИЕ ВЫХОДНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Выходной трансформатор является связующим звеном между анодной цепью электронной лампы (ламп) или коллекторной цепью транзистора (транзисторов) оконечного каскада усилителя низкой частоты и его нагрузкой. С помощью выходного трансформатора мощность переменного тока звуковой частоты передается из анодной или коллекторной цепи нагрузке. Нагрузкой усилителя низкой частоты радиовещательного приемника, радиолы, телевизора, граммофонного проигрывателя, магнитофона (при воспроизведении записей) служит громкоговоритель или акустическая система из нескольких громкоговорителей. Во всех этих случаях выходной трансформатор должен быть понижающим. Основными частями выходного трансформатора являются магнитопровод (сердечник) и расположенные на нем обмотки из медного изолированного провода.

СХЕМЫ ВЫХОДНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Обмотка, включаемая в анодную или коллекторную цепь оконечного каскада, называется первичной, а обмотка, к которой подключается нагрузка, вторичной Вторичных обмоток может быть несколько. Обмотки могут иметь отводы. С вторичной обмотки (общей с нагрузкой или отдельной) часто снимают напряжение отрицательной обратной связи. Первичные обмотки обозначают на схемах цифрой /, а вторичные цифрой // (рис 1—3). Однотактные оконечные каскады (рис. 1) применяют в усилителях с выходной мощностью, не превышающей обычно 0,03—0,05 вт с транзисторами, 0,1—0,15 вт с электронными лампами при батарейном питаний и 2—4 вт с электронными лампами, но при питании от электросети.

По двухтактным схемам (рис, 2) оконечные каскады выполняют, когда нужно иметь большую выходную мощность. Такие каскады с электронными лампами могут работать в режиме А или В. Двухтактные схемы на транзисторах обычно работают в режиме В.

Каскады на пентодах или лучевых тетродах рекомендуется выполнять по сверхлинейным схемам (рис. 1,8 и 2, е), которые создают наименьшие нелинейные искажения.

МАГНИТОПРОВОДЫ

Материал. Выходные трансформаторы усилителей низкой частоты с выходной мощностью Рвых до нескольких десятков ватт обычно имеют броневые магнитопроводы из трансформаторной стали (рис. 4, 5 и табл. 1). Магнитопроводы трансформаторов малогабаритных приемников и усилителей НЧ с Рвых <0,15 вч целесообразно изготовлять из пластин пермаллоя, что позволяет существенно уменьшить размеры трансформаторов.

Зазоры. Постоянная составляющая тока, протекающего через первичную обмотку выходного трансформатора однотактного каскада, создает в его магнитопроводе постоянное магнитное поле (постоянное подмагничивание). Оно снижает магнитную проницаемость материала магнитопровода, вследствие чего индуктивность первичной обмотки уменьшается и передача нижних частот ухудшается. Если в магнитопроводе сделать немагнитный зазор в виде прокладки из картона, бумаги или иного изоляционного материала между его Ш-образной частью и ярмом (рис. 4, а) или в виде воздушной щели (рис. 4, в), то магнитная проницаемость и индуктивность снижаются в меньшей степени.

Для данного числа w1 и для данной величины  существует оптимальная (наивыгоднейшая) величина немагнитного зазора, при которой индуктивность первичной обмотки получается наибольшей.

В выходных трансформаторах каскадов с подогревными лампами, когда постоянное подмагничивание магнитопровода значительно, начальная магнитная проницаемость пермаллоя даже при наличии зазора настолько снижается, что пермаллой уже не имеет практического преимущества перед трансформаторной сталью.

В случае двухтактной схемы постоянное подмагничивание магнитопровода, возникающее вследствие некоторой разницы в величине тока в половинках первичной обмотки (несимметрия плеч), настолько мала, что зазор в магнитопроводе не делают.

ОБМОТКИ

От числа витков и конструкции обмоток трансформатора зависят вносимые им искажения. Чтобы оконечный каскад хорошо усиливал нижние частоты звукового диапазона, первичная обмотка выходного трансформатора должна содержать большое число витков (иметь достаточно большую индуктивность). Хорошее усиление верхних звуковых частот получается, когда индуктивность рассеяния трансформатора мала. Она зависит от конструкции, взаимного расположения обмоток и толщины изоляционных прокладок между ними. Выходной трансформатор с магнитопроводом из трансформаторной стали в одноламповом однотактном каскаде обычно удовлетворительно передает верхние частоты без применения секционирования обмоток (рис. 6,о), если применить в усилителе достаточно глубокую отрицательную обратную связь или параллельно первичной обмотке включить корректирующий контур RC (рис. 1, б). Первичную обмотку трансформатора однотактного транзисторного каскада рекомендуется разделять на две секции (рис. 6,6), наматывая вторичную обмотку между ними.

Обмотки выходного трансформатора двухтактного каскада, особенно если он работает в режиме В, необходимо наматывать на двухсекционном каркасе, первичную обмотку разделять на 4—6 частей, а вторичную обмотку выполнять из двух частей, располагая их между секциями первичной обмотки (рис. 7). Лучшая передача верхних частот ламповым каскадом получается при расположении обмоток согласно рис. 7, б.