Трансформаторы

Выходной  трансформатор.

      Кроме силовых трансформаторов, в ламповых радиоприемниках и усилителях употребляют  выходные, междуламповые (или переходные) и входные (в усилителях низкой частоты) трансформаторы.

      Выходные  трансформаторы применяются для  согласования сопротивления громкоговорителя с сопротивлением анодной цепи выходной лампы. Согласование это необходимо для того, чтобы можно было получить от лампы ту мощность, на которую  она рассчитана. Отдать же наибольшую мощность лампа может только в  том случае, если в анодной цепи ее стоит нагрузка с сопротивлением, являющимся оптимальным для данной лампы. В справочниках эта оптимальная  нагрузка обозначается обычно R_а или R_{а опт}.

      Анодная нагрузка выходных низкочастотных ламп составляет обычно несколько тысяч  ом, в то время  как сопротивление  обмоток современных громкоговорителей  равна единицам ом. Если громкоговоритель с такой низкоомной звуковой катушкой включить прямо в анодную цепь лампы, то только маленькая доля мощности будет расходоваться на громкоговорителе, а вся остальная мощность будет  бесполезно тратиться на нагрев лампы. При включение же в анодную цепь лампы понижающего трансформатора, к выходной обмотке которого подключен громкоговоритель, положение резко изменится.

      Трансформатор, понижая напряжение, действующее  в анодной цепи лампы, в то же время  как бы “повышает” сопротивление, подключенное к анодной цепи. Если коэффициент трансформации выходного трансформатора равен 20:1, т.е. во вторичной (выходной) обмотке в 20 раз меньше витков, чем в первичной (анодной), то напряжение, подводимое к громкоговорителю, будет в 20 раз меньше действующего на аноде лампы, а сопротивление, “ощущаемое” лампой, станет в 400 раз больше сопротивления обмотки громкоговорителя, т.е.  возрастет в 20*20=20² раз.  

      Расчет  выходного трансформатора сложен для  начинающего радиолюбителя, поэтому  в таблице приведены данные обмоток  выходных трансформаторов для наиболее употребляемых выходных ламп и громкоговорителей.  
 

Входные трансформаторы.

      Входные трансформаторы служат для согласования входа усилителя звуковой частоты  с микрофоном, звукоснимателем или  магнитной головкой. Так как максимальная амплитуда переменного напряжения для входных трансформаторов  бывает не более 1В, то их изготовляют  повышающими. Входные трансформаторы должны иметь повышенную помехозащищенность и слабую чувствительность к воздействию  внешних магнитных полей, так  как в противном случае в них  могут появиться значительные напряжения помех.

      Для уменьшения помех входные трансформаторы тщательно экранируют, оси их обмоток  располагают перпендикулярно к  магнитным силовым линиям источника  помех, а также принимают меры по возможно большему удалению входных  цепей от выходного трансформатора и трансформатора питания. Учитывая, что наименьшей чувствительностью  к воздействию внешних магнитных  полей обладают трансформаторы с  магнитопроводами броневого или тороидального типа, входные трансформаторы изготавливаются на штампованных или ленточных сердечниках из пермаллоя. 80НХС или 79НМ, а также из стали. Входные трансформаторы помещают в экран или опрессовывают пластмассой. Их крепят на печатных платах с помощью “лапок” или непосредственно пайкой выводов из луженой проволоки диаметром 1 – 1,5 мм.

Междуламповые и междукаскадные трансформаторы.

      Междукаскадные  трансформаторы применяются для  связи в УЗЧ, получающих питание  от автономных источников, так как  в этом случае от усилителя необходимо получить максимальный коэффициент  усиления при минимальном количестве транзисторов и радиоламп.

      Конструктивно междукаскадные трансформаторы не отличаются от входных. Они изготавливаются с коэффициентом трансформации не более чем 1:4, так как больший коэффициент вызывает большие гармонические искажения.

      Междуламповые трансформаторы употребляются, когда  при ограниченном количестве ламп и  небольшом анодном напряжении необходимо получить большое усиление. Такие  требования часто предъявляются  к батарейным радиоприемникам.

      Междуламповые трансформаторы большей частью делают с малым сечением стального сердечника (1,5 – 3 см²). Первичные обмотки, включаемые в анодную цепь лампы, обычно состоят из 3000 – 5000 витков эмалированного провода диаметром 0,08 – 0,1 мм. Вторичные обмотки трансформаторов имеют от 6000 до 20 000 витков того же провода, что и первичная обмотка.

      Коэффициент трансформации междуламповых трансформаторов, т.е. отношение количества витков первичной  обмотки к количеству витков вторичной  обмотки, берутся в пределах от 1:2 до 1:5.

      Казалось  бы, что для большего усиления надо иметь большие коэффициенты трансформации. Однако при повышении коэффициента трансформации даже только до 1:4, 1:5 трансформаторы уже дают заметно  худшее качество воспроизведения звука, чем трансформаторы с коэффициентом 1:2. Причина в том, что при очень  большом количестве витков во вторичной  обмотке ее собственная емкость  становится настолько большой, что  ухудшает трансформацию верхних  звуковых частот.

      Кроме того, намотанный тонким проводом междуламповый  трансформатор является наиболее надежной деталью приемника или усилителя.

      Поэтому по возможности междуламповый трансформатор  не следует применять.

      Применение  переходных трансформаторов в сетевых  приемниках нежелательно ещё потому, что при использовании междулампового трансформатора очень трудно избавится  от прослушивания фона переменного  тока. Это явление вызывается тем, что магнитный поток силового трансформатора не весь замыкается по сердечнику. Часть потока проходит в окружающем пространстве, пересекает витки обмотки междулампового трансформатора и наводит в нем переменное напряжение. Наведенное напряжение усиливается  и, попадая в громкоговоритель, создает  неприятное гудение.