浅谈放大器中的变压器

岁月年轮888

制作音频扩大机，变压器（transformer）是不能省略的一个电子组件，其重要性、影响力也远超过电容器（capacitor）、真空管（vacuum tube）、电阻（Resistor）、线材（wire）、焊锡（solder）等。它隔离了市电（安全），并且借着磁为交连而将能量转移，因此我们称它为““transformer”。发烧开讲就从变压器拉开序幕。 常用电子组件里，有两种东西具有储能的能力，一种是大家都知晓的叫电容器，我兿乱淮蜗碛懻摚涣硪环N就是变压器，这种储能特性，知道的人大概就比较少了。因此这两个组件(L.C)，在电子电路里会产生“冲击”的情况，就难以避免，如何有效降低它的影响或伤害，是另一重要的课题，在探讨过电容器后，我们一并来探索处理。一个设计、制作精良的电源变压器(power transformer PT)、扼流圈(choke)、输出变压器(output transformer OPT)，重要性就不在话下。许多国外名厂的产品，也就成为DIY族竞相追寻采用的目标，如果电路设计合理、正确，相信那些个名变压器都能提供很好的听觉享受。台湾是个变压器、输出大国，所以在材料上，我们得天独厚，几乎拥有全球最多、最好的硅钢片、铜线…等，十来种知名厂机，近些年来的变压器也是由国内的厂商承制，其中有两家厂商的负责人是我的学生，当然不包括那个外壳密封包装（不知内里…哈哈！）很会做生意的产品。 电源变压器（其它的亦同）最多的型式大致上有两类：1.EI型；2.环型（ILP）。对于变压器冲击的情形，环型（没有GAP）特别严重，因为这类变压器的漏磁极小，圈数绕得又少…建议大家尽量避免在tube功率机中使用，环型变压器用在晶体机有它很多的优势。其它如双C core的变压器等的，就暂不讨论。许多朋友很在意变压器的铁蕊材质，最近甚至有部份人大力倡导以镍钢片来制作变压器，听说什么品质上天下地，尤如神话一般。我们知道这种镍钢片通常比较薄，同体积时的重量也较轻，一般是用在mic（麦克风）输出变压器，质轻、输出小用之没问题。另一大用途则为交换式电源 (SWITCHING POWER SUPPLY)的高频变器器铁心。但是用在电源扼流圈，输出变压器就不妥了，因为钢片两面的绝缘层至少要占去实际厚度的5~10%，钢片愈薄，绝缘层所占厚度愈大，增加了磁阻，反而减低了感应量（在相同的效截面积下），嘿嘿！您的频应窄了。另外镍钢片铁蕊每平方吋的磁线密度B比品质高的砂钢片还差上一截，这两大不利因素拿来作为需要传输巨大能量的PT choke或OPT，那不是自讨苦吃吗？如果不幸的事──您的单端OPT也用这种镍钢片（我真怀疑，为何全球仅此一家用它，市场又小，喂喂！您要买几仓库各种规格的大小铁蕊，才能便于应用～我真想去参观一下那一堆堆亮光闪闪的“铁蕊山”或许老国王张可代为引荐。别逗我了！），由于SE OPT初级绕阻有直流磁场，容易使铁蕊的磁线饱和，只能增加磁阻来避免饱和，那么铁蕊就必需留有空隙，并且单向镶插，您看看，40W左右输出的SE OPT给211大概要一般简单包装的60W推挽输出变压器的体积了，否则，您不可能有30HZ（-db）以下的低频响应，可悲吧！再瞧瞧，网站上“国王机器”那个图片，漂亮方盒子里面，除了树脂或其它的充填剂，能有个20~30W就不错了，变压器的品质如何？40HZ以下的稳定输出（在标准8Ω的纯电阻负载下就好），恐怕是永远也办不到。这次我们提供了两个单端的后级放大器，所有的数值都经精密计算，211后级可达25W左右，频率响应5HZ~100K±1db。300B SE也有20W（8Ω负载、每声道）。300B“太监”～没下半部（低频）的管子缺点（不论WE或任何厂牌），也在特别的变压器配合、精致之电路设计下，使整个频应在10~100KHZ间，平平坦坦。绝不是国王、医师们仿仿日本作者，自认为更简单的东西（当然会响）就能够响得好的。那些个机子连LIN的小喇叭都推不动，更遑论拿来推JBL 50周年纪念喇叭，莫非您想花大钱而来听手提音响。二张电路，所有数值清清楚楚（不用怕告诉大众，如果东西好让大家来分享，不是更有价值。所以我们替那些昏君的东西冒昧地“读图”补白一番，哦！原来…），大伙们可就您认为最恰当的零件品牌，去完成绝对是HI-END级数的扩大机。 扼流圈（choke）一个粗制滥造的choke，您还不如不用它。很多时候，什么都对了，但是（hum）哼声无论如何，挥之不去。机器拆了装、装了拆，搞了几多回，换了可能获得的全世界最好的零件，依不知多少专家的意见，重新数次装配后的结果，还是一样hum得要命，很多人有这个经验吧！谁叫您不先测测PT、choke、OPT？或是在装配完成后，以示波器先察看一下电源供给就没那么麻烦了。好的扼流圈、滤除纹波（ripple）的效果非常杰出，对其他主动电子组件的影响非常之小，反应敏锐，绝不拖泥带水（听觉上），由于高级扼流圈的设计（其实困难程度不亚于“奥斗”制作，所以一定有输入端及输出端的区别。输入端接到整流器，而输出端则连接至扩大机。天啊！以后可能不管什么跟什么的choke都会标出I/P&O/P啦！唉！另外当然也必须能忍受巨大的冲击电流且长时间连续工作（72小时以上）温升极低等等。我们总希望在choke的两端都能并上超过200μf以上的高压电容以确保平滑滤波的效果及获得放大器所需的“能源”吧！ 输出变压器，这项最重要。吹牛××材质、绝缘都是烂变压器的广告罢了。就拿国外名厂peerless、铁∆ TRIAD、UTC、双十字HAMMOND都是用普通黑色的钢片（不相信，拿一颗坏了的拆拆看），例如双十字HAMMOND的音频专用16系列，Frequency response 30HZ至20KHZ（-1db max ref. 1KHZ minimum），哦！这个规格已经是高级货了，铁蕊普通得很，由此可证，正确设计、绕制就能有很好的产品。镍钢片，不得了的绝缘材质，就留给那些天才去用吧！不相信，拿一颗来，我帮您测测，必定惨不忍睹。硅钢片，此地用的有韩国、奥国、日本、德国等制的，德、日的水准极高，但由于价格高，用的店家比较少，最差的要算韩制品～其实比起那些名变压器的铁蕊已经好多了，但用的厂家最多（因为较便宜），只要是硅钢片，不管产地为何，已经粉好粉好了，重要的是生产硅钢片铁蕊的厂家是否拥有ISO9001 &QS 9000认证，最好有，品管较有保证（不该有的毛边…都会符合要求），购买变压器时，不妨看看墙角或四下必有装铁心的纸箱，有无ISO9001 & QS9000，变压器的出线能用太平洋或华新丽华的多色包覆线（线材就几乎贵了一倍），千万不要以价差做为选择。试想肯用较安定，确实材料的店家，材料价格差一点点，技术会差一大点的。不偷鸡摸鱼的店家，在今日的社会（除了以外销为主～偷不了料），他的生意可能不会很好。要用国货的朋友，就请多跑几家比较比较吧！唉呀！明天开始那些印有9000&9001的空箱，可都会充满各个店家啦！马市长和太平洋孙老板都该请我吃饭！那个有漂亮外壳的老板，多年前就喜欢挑捡铁心（那个年代，使用旧铁蕊的店家很多），如果您到了那家店，偷瞄一下墙角四周，还有后头的师傅（大约都是20~30岁的年青人），开玩笑，您没听过老师傅的一双手吗？计算再好，这东西的成败，几乎决定于一双巧手，加上机良好正确的设计。这两个很精良的单端放大器成品已被新店的一位宁先生借去伺候他的名牌喇叭，另一个好象辗转到了台中去推JBL的大家伙。喂，两位大爷，可别太折磨它们啊！各位朋友尽管放心，保证一次OK，我想医师也不用坐关啦，免得病人找不到良医，抄抄弄弄的要想登堂入室，恐怕极度困难。爵士当铺（JAZZ at the Pawrshop）第二曲“Over The Rainbow”最迷人、最发烧的部份应该是全曲saxophone加钹声伴随很出色的钢琴演出～请注意那些乐器的音色，拟真程度，尤其中段钢琴与钹声强弱对比的恰到好处，这才叫演录俱佳，最难的是乐曲近尾，钢琴、saxophone、钹、掌声分隔度很好，又和谐，定位、力量、音质（频率响应）不好的机子，绝难过关。什么倒饮料、洗杯子，急忙找到桃园黄老兄处（众朋友里，仅他拥有cello调色盘），开始调整至倒饮料让在场的每个发烧大爷们都听到了，然后顺手换上阿格丽希DG版的柴可夫斯基钢琴协奏曲，怎么耗资几百万众人称羡的系统变成了大号的手提录放音机。大乐团变成了室内小乐团，阿格那架迷人的钢琴也变成了音乐教室最差且调音不好的东西～特制的尖锐发声器。在场的没有人脸色不变了，真是好玩。改一张郭金发，变成男中音了，再来张卡门，5秒钟不到叫停。将“调色盘”各频段改回odb，好极了，谢谢老天，正常且杰出，真亏我想得出用“调色盘”去仿真医师的机子，想听洗盘子、杯子、倒酒声、马桶冲水声到中泰宾馆好了，时间选得对，或许还能碰上驸马爷娶公主呢！敢铁定的说，那机子没有中、低频，高频又突起，频响如何？这种东西还得意洋洋。“踢馆”，我看去踢皮球算了，还有益健康，如果不踢伤玉腿的话。我保证这两个电路不是用来听马桶冲水声的，但要听我上述该曲内容的气氛应也不难。不管您是用美制OPT或日本TAMRADIO F系列，Tango FW或X系列。LUX山水等或英国DRAKE，Ferranti，English Electric的产品。保证您恍然大悟，原来它们都能有您过去所不能拥有的“单端经验”，而且是极正面的，也能轻易地溶入那些大系统所表现的高贵、典雅。电路应该简单到人人都能装得很好，而且也没什么需要调整的。我们也提供了少数PT、choke和OPT及相关的电阻、电容、服务喜欢“偷懒”的朋友，在此更谢谢威盛电业首肯全力协助。