42.推挽式音频变压器的设计

（1）计算公式

1）设计要求

额定输出功率Ps2e（V·A）；电源额定电压Uc（V）；二次阻抗Ry（Ω）；工作频率（指最低工作频率）f（Hz）；失真分贝数s（dB）。

2）计算步骤（常用音频变压器电路图如图3-18所示）

Tsr——输入变压器（单端）；Tsc——输出变压器（推挽）。

①计算一次阻抗：

式中　Zc——一次阻抗，Ω；

　Uc——电源电压，V；

Uces——晶体管饱和压降，V；

　 I1——一次绕组电流，A；

　P2e——额定输出功率，W；

　ηb——变压器效率，1W以下取0.7；

　η——晶体管乙类推挽放大效率，为0.65～0.75。

为了简化计算，一次阻抗Zc可直接从图3-19所示的曲线上查得。

②一、二次绕组的匝数比为

小变压器效率较低，为了补偿绕组中的电压降，还应考虑变压器效率ηb，这时

③二次绕组电感量为

式中　L1——二次绕组电感量，H；

　M——衰减s分贝时的失真系数。

④选择铁芯截面积。当选择XE型铁芯系列时，铁芯截面积按下式计算：

式中　S——铁芯截面积，cm2；

P2e——额定输出功率，W。

⑤计算一、二次绕组匝数：

式中　 l——磁路平均长度，cm；

　μ——磁性材料磁导率［T/（A/m）］，硅钢片μ约为1.2566×10-3［T/（A/m）］；

　S——铁芯截面积，cm2。

⑥选择导线直径：

式中　d——导线直径，mm；

　j——电流密度，一、二次取值相同，取2～3A/mm2。

（2）实例

设计一个额定输出功率P2e为200mW的推挽输出变压器。已知电源电压Uc为6V，二次阻抗Ry为8Ω，最低工作频率f为300Hz，失真系数不大于1.5dB。

解　①Uces取0.5V，ηb和η均取0.7，则一次绕组电流为

②二次绕组电流为

③当Uc=6V、P2e=200mW时，由图3-19所示的曲线查得一次阻抗Zc=140Ω。

④一、二次绕组的匝数比为

⑤由于，故一次绕组电感量为

⑥采用XE型铁芯，则铁芯截面积为

可选用XE6×8铁芯，该铁芯的净截面积为0.467cm2，l=5.34cm。该铁芯的磁导率为1.13×10-3T/（A/m）。

⑦一、二次绕组匝数的计算：

可用双线并绕2×175匝，然后串联连接并引出中心抽头及两端线头，这样能使两半绕组的直流电阻平衡。

W2=W1/n=350/3.5=100（匝）　　

⑧取j=2.5A/mm2，则一、二次绕组导线直径为