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音频变压器损耗太大原因?

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 楼主 | 2020-9-25 11:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
各位大佬,如附件所示:变压器匝数比2:1,原边励磁感量600mH
原边输入电话芯片产生的音频信号
副边接1-100部电话分机,电话分机由变压器加载的直流24V供电,变压器起交流耦合作用

问题如下:
1、当带载较轻(接3部分机,其中一部通话,另外2部待机,待机时耗电),变压器原边输入2V(A点),副边输出1V(B点)音频信号无损耗。
2、当带载重(接80部电话分机,其中一部通话,另外69部待机,待机时耗电),变压器输入2V(A点),副边输出200mV(B点)左右,信号损耗很大。

为什么重载时,变压器有这么大的损耗?按说重载时,所接分机耗电应该也来自直流24V啊,
是变压器电感量太大所以感抗比较大,导致分机设备多的时候,阻抗变小,分压变小了?      

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zyj9490 2020-9-25 13:55 回复TA
可以计算直流偏磁,导致磁导率下降。 
zyj9490 2020-9-25 13:53 回复TA
变压器有内阻,多载,表示外部负载降低(阻抗)。当然输出电压降低了。要改良变压器特性,降低铜损,增加、导磁率材料。降低力磁。 
| 2020-9-25 11:22 | 显示全部楼层
变压器有个公式 原边输入功率等于输出功率,所以U1*I1=U2*I2
当负载很轻叫变压器,当负载很重变成电流互感器。即输出电压变小,输出电流变大,输入功率和输出功率还是相等的。

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| 2020-9-25 11:28 | 显示全部楼层
一定待机时也有音频信号通过,也是负载,负载大,损耗就大。

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| 2020-9-25 11:36 | 显示全部楼层
变压器直流电流磁芯饱和了
根本不是衰耗问题

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 楼主 | 2020-9-25 13:14 | 显示全部楼层
叶春勇 发表于 2020-9-25 11:22
变压器有个公式 原边输入功率等于输出功率,所以U1*I1=U2*I2
当负载很轻叫变压器,当负载很重变成电流互感 ...

我是疑惑,虽然我负载加重,但是有直流加在变压器上啊。

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| 2020-9-25 13:45 | 显示全部楼层
变压器直流电流磁芯饱和了

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| 2020-9-25 14:04 | 显示全部楼层
moqi816 发表于 2020-9-25 13:14
我是疑惑,虽然我负载加重,但是有直流加在变压器上啊。

变压器能传输交流信号,直流信号对变压器不能传输。
但是要考虑直流流过线圈,导致的饱和问题。后面的分机是交流耦合还是直流耦合。
如果是交流耦合,就是输入能量不够的问题。
如果是直流耦合,还得考虑由于后级负载加重,等效电阻加大,导致直流24V从D1流过的电流增加,导致饱和磁饱和。

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zyj9490 2020-9-25 14:52 回复TA
磁化线不是线性的,各个偏磁点斜率会不一样。 
| 2020-9-25 14:46 | 显示全部楼层
直流偏磁有要求的,在磁化曲线的线性部分的中心偏下。

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| 2020-9-25 15:12 | 显示全部楼层
音频变压器大概在100mA以下磁芯就饱和了,声音失真很大,而且在次级几乎听不到声音
我做过音频变压器(上海邮电器材厂的产品)插入衰耗实验
1KHZ 600欧 插入衰耗约1db
线圈给上60mA的直流,磁芯就饱和了

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| 2020-9-25 20:48 | 显示全部楼层
本帖最后由 king5555 于 2020-9-25 21:10 编辑

你目前是重载 ,二次侧阻抗Zs是负载RL的4倍而得到0.2v。若要变成Zs=RL,则需要匝数比再乘上4的平方根亦即2倍。匝数比变成4:1,原边一次侧电感量不改变,而減少二次侧绕组,当可增加最大直流电流量。
因此,卻再加大Vo_ac可再加大匝数比大于4:1(预估计最大是再2倍,再大则Vo_ac反而下降)。
由于负载会多会少,代表交流电压的笵围很大,你需要AGC或ALC或者简易的限幅。
一次侧的信号源的阻抗,若能大幅降低,有利于增加二次侧强度。
这个可以仿真,若频率是100kHz以下,可以不考虑并联电阻和电容。密绕的话则耦合糸数用0.999左右即可。

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| 2020-9-26 15:28 | 显示全部楼层
都是高手,变压器不是很懂,默默的看大佬们讨论。

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 楼主 | 2020-10-23 16:42 | 显示全部楼层
如图所示单独测试变压器,变压器原边输入1V VPP正弦波,当不加载直流时,副边输出标准500mV正弦波,当加载6V电源时,随着可变电阻R1由200欧向60欧姆变化时,变压器两端正弦波逐渐变小,且有失真和噪声。确实如楼上高手所说,变压器应该慢慢接近饱和。这种情况除了增加变压器气隙,还有其他手段防止变压器饱和吗?
变压器.jpg

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 楼主 | 2020-10-23 16:44 | 显示全部楼层
steelen 发表于 2020-9-25 15:12
音频变压器大概在100mA以下磁芯就饱和了,声音失真很大,而且在次级几乎听不到声音
我做过音频变压器(上海 ...

确实如你所说应该是磁芯接近饱和了,失真和噪声加大,像这种应用,如何防止变压器饱和呢?

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moqi816 2020-10-26 13:31 回复TA
@steelen :隔直不可以,因为前端设备指望这个直流供电呢 
steelen 2020-10-26 09:20 回复TA
隔直 
 楼主 | 2020-10-23 16:54 | 显示全部楼层
叶春勇 发表于 2020-9-25 11:22
变压器有个公式 原边输入功率等于输出功率,所以U1*I1=U2*I2
当负载很轻叫变压器,当负载很重变成电流互感 ...

应该不是此原因,因为我保证U1不变,U1/U2就应该等于匝数比,至于功率的话,是原边功率提升了。

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 楼主 | 2020-10-23 16:55 | 显示全部楼层
叶春勇 发表于 2020-9-25 14:04
变压器能传输交流信号,直流信号对变压器不能传输。
但是要考虑直流流过线圈,导致的饱和问题。后面的分 ...

后面是直流耦合,很有可能就是磁饱和了

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| 2020-10-23 21:18 | 显示全部楼层
本帖最后由 king5555 于 2020-10-23 21:21 编辑
moqi816 发表于 2020-10-23 16:54
应该不是此原因,因为我保证U1不变,U1/U2就应该等于匝数比,至于功率的话,是原边功率提升了。 ...


只测这些还不够,另外测试二次侧只接电阻时的二次侧电压,电阻分别用100欧姆和200欧姆,是测量二次侧的输出阻抗。由二次侧的空载和几个有载电压,就可以计算出二次侧的输出阻抗,公式自理。

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| 2020-10-24 13:20 | 显示全部楼层
除了阻抗匹配, 变压器另外还有极限传输功率,  一个小变压器不可能无限传输功率, 最大功率可以按频率,材料,截面积估算

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| 2020-10-26 14:59 | 显示全部楼层
副边150mH?
直流负载稍微大点,则直接造成变压器铁芯单方向偏磁饱和。当然你音频耦合就出问题。
你可以测量一下,出问题时候的直流是多少。然后很容易算出磁通密度,饱和不饱和一目了然。
假如电流100mA  电感150mH,匝数10匝,铁芯面积100平方毫米。则磁感应强度=0.1*0.15*1000000/10*10=15T。。。。。。。。。。。。。。。

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| 2020-10-26 16:49 | 显示全部楼层
加隔直电容,自己拿三极管做恒流源给负载供电

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