Audio transformer

Hvad er en transformer?

En transformer er en statisk elektrisk enhed, der overfører energi mellem to eller flere kredsløb gennem elektromagnetisk induktion. Transformeren kan træde op eller ned signalspændingen. Transformatoren har ingen direkte forbindelse mellem de primære og sekundære viklinger, den elektriske energi overføres ved hjælp af elektromagnetisk induktion. På grund af denne isolerede egenskab mellem primær og sekundær tilvejebringer transformeren elektriske isolationer mellem primær og sekundær, hvilket betyder fra input og output eller omvendt. Vi har dækket detaljeret artikel om transformere.

Audio Transformer

En transformer modtager et sinusformet indgangssignal og konverterer det til et udgangssignal. Under denne konverteringsproces er der ingen fysiske forbindelser mellem disse to. Denne konvertering sker faktisk af de to eller flere isolerede kobbertrådspoler (som er betegnet som viklinger) viklet rundt om en magnetisk jernkerne.

Audio Transformer bruger denne isolationsegenskab og skaber isolation mellem outputhøjttalerne eller lydkredsløbet med transformerens indgangssides forstærker system. I et sådant tilfælde er det primære og sekundære viklingsforhold fastgjort til 1: 1. På grund af dette ændrer transformeren ikke spændingen eller strømniveauet. Det skaber kun isolation mellem inputforstærkerne med outputhøjttalersystemet.

Bortset fra isolationstransformatoren er der også en anden lydtransformator, som ændrer udgangsspændingsniveauet afhængigt af indgangs-AC-signalet. Højttaleren har en enorm belastning og skal levere den krævede strøm og spænding over den for at frembringe ordentlig lydvibration. En lydtransformator med Step-up-funktion øger spændingen eller det aktuelle niveau for at køre en belastning over den. Det samme sker også for Stepdown-transformeren. Den konverterer spændingen fra højere til lavere med den øgede strømudgang.

Audiotransformatoren giver også specifikationer for impedanstilpasning. Når udgangen fra et kredsløb eller en enhed er direkte forbundet til indgangen til en anden enhed, er det meget vigtigt, at enhedens udgangsimpedans og enhedens indgangsimpedans begge matches. En impedanstilpasningstransformator tilvejebringer denne funktion og konverterer højere impedansudgang til lavere impedans for at drive en højimpedanshøjttaler eller tilførsel til en anden enhed med lav impedans.

Arbejde med Audio Transformer og dens konstruktion

Selvom en lydtransformator ikke har en fysisk forbindelse mellem hans primære og sekundære spole, giver transformeren tovejsfunktion mellem disse to viklinger. Vi kan også bruge den samme primære side som sekundær og sekundær som primær. I et sådant tilfælde tilvejebringer transformeren signaltab i en retning og signalforøgelse i omvendt retning eller omvendt.

Audiotransformatoren fungerer ved frekvenser mellem 20 Hz og 20 kHz. Så driften af ​​en lydtransformator har meget bredere frekvensområde.

Som diskuteret ovenfor bruger lydtransformatoren impedansbalanceringsteknik. Det er meget nyttigt til afbalancering af forstærkere og belastninger (højttaler og andet), der bruger forskellige indgangs- eller udgangsimpedanser til maksimal effektoverførselsapplikation.

I moderne dage varierer højttalerimpedanser fra 4 til 16 ohm, typisk er 4 ohm, 8 ohm eller 16 ohm højttalere, mens transistor- eller solid state-forstærkere bruger 200 - 300 ohm outputimpedans. Hvis forstærkeren er i retro-design, som f.eks. Gammel ventil eller rørforstærker, når udgangsspændingen undertiden 300V med 3k impedans. Vi har brug for impedanstilpasningstransformator, som konverterer høj impedans til lav impedans og skal konvertere spænding og strøm til et niveau, der direkte driver en højttaler.

En transformer kan have flere viklinger i den primære og sekundære side. Forholdet mellem primære og sekundære viklinger, antallet af spoler, der drejer i den primære side (Np), og et antal spoler, der drejes i sekundær (Ns) kaldes drejningsforholdet. Dette drejningsforhold definerer også det primære og sekundære spændingsforhold, da spændingen er direkte proportional med den primære og sekundære vikling.

Så, N _P / N _S = V _P / V _S

Impedansforhold for lydtransformator

Impedans er den vigtigste faktor for impedanstilpasningstransformatorer. For impedanstilpasningstransformator kan impedansforholdet mellem primær og sekundær beregnes ved hjælp af den primære og sekundære drejning eller den primære og sekundære udgangsspænding.

For at beregne impedansforholdet skal vi kvadratere transformatorens drejningsforhold eller transformatorens spændingsforhold.

I den ovenstående ligning, Z _P er primær impedans og Z _S er sekundær impedans. N _P / N _S er transformatorens drejningsforhold, og V _P / V _S er transformatorens spændingsforhold. Impedansforholdet er kvadratet for omdrejningsforhold eller spændingsforhold. Så en transformer med 4: 1 omdrejningsforhold eller spændingsforhold kan give 16: 1 impedansforhold.

Eksempel

Vi kan beregne nogle praktiske værdier afhængigt af ovenstående formler.

Antag, at en transformer med et 25: 1 omdrejningsforhold bruges til at afbalancere effektforstærkerens output med en højttaler. Effektforstærkeren giver 100 ohm udgangsimpedans, hvad ville den nominelle højttalerimpedans være nødvendig for maksimal effektoverførsel?

Opløsning:

Så ved hjælp af 25: 1 drejnings forholdstransformator på tværs af 100Ω effektforstærker kunne vi effektivt køre 4Ω højttaler med maksimal effektoverførsel.

Typer af lydtransformator

Som diskuteret i ovenstående segment kan lydtransformatoren bruges i flere applikationer. Men generelt bruges tre typer lydtransformatorer hovedsageligt til lydrelaterede formål.

1. Impedans matchende transformer
2. Træd op Audio Transformer med et bredt frekvensområde, der ligger inden for den hørbare frekvens.
3. Træd ned Audio Transformer med et bredt frekvensområde, der ligger inden for den hørbare frekvens.

Der er en anden specifik lydtransformator, der også er tilgængelig til digitale lydapplikationer og generelt fungerer i høj frekvens.

Transformere kan også have flere primære og sekundære vandhaner, som giver brugeren fleksibilitet til at ændre outputenhederne uden at ændre den dyre lydtransformator. For eksempel kan en transformer have flere sekundære vandhaner til at forbinde flere belastninger med 4 ohm, 8 ohm eller endda 16 ohm impedans, men kun et tryk skal tilsluttes belastningen, når man arbejder med den. Sådanne transformatorer er generelt dyre og kan findes i retro musikalske systemer eller forstærkere.

Transformatoren kan have forskellige legemer afhængigt af hvor den ville blive brugt. En chassismonteringstransformator har brug for et understøttende chassis for at understøtte den voluminøse vægt. Der er også PCB-monterede lydtransformatorer tilgængelige i forskellige former og størrelser afhængigt af deres specifikationer og anvendelser.

Mikrofontransformer

En mikrofontransformator, der hovedsagelig bruges til at afbalancere impedansen mellem forstærker-systemet og mikrofonen. Det er vigtigt, da der vil være signaltab på grund af ubalanceret impedans på forstærkerindgang og mikrofonudgang.

En mikrofontransformer reducerer ikke humlyde. En mikrofontransformer har brug for et snoet par med jordafskærmningskabler for at forbinde. Ledningen består af to ledere, som er tæt snoet sammen og omgivet af en ledende fletning eller folie. Denne ledning reducerer effektivt brummende lyde og ekstern støjinterferens.

En transformer, der har en enkelt primær og modtager ubalanceret input, og som har en center-tappet sekundær, som giver en afbalanceret output, kaldes Balun Transformer. I en sådan konfiguration får forstærkeren et perfekt afbalanceret signal.

100V Line Audio Drive Transformer

Der er sådanne scenarier, hvor flere højttalere er forbundet sammen i langtrækkende offentlige adressesystemer, der er forbundet med et enkelt forstærker-system. Problemet opstår, når lange ledninger bruges til at forbinde forstærkerudgangen og højttalerindgangen. Den ledning modstand skaber problemer for signalkvaliteten og tabet signalet sker med dårligt signal amplitude tværs højttalerne.

På grund af dette bruges to specielle transformere, den ene er trin op og den anden er Step Down. Step-up transformeren øger lydudgangssignalspændingen til 100V. På grund af formlen P (W) = V x A, når en spænding øges, falder strømmen for en given effekt. Modstanden ville ikke være effektiv for den lave signalstrøm. Signalet transmitterer perfekt.

I den anden ende, på tværs af hver højttaler, en nedadgående transformer med impedanstilpasningsfacilitet, træder 100V ned til højttalerspændingen og øger strømmen. Transformeren matcher også impedansen for maksimal strømoverførsel.

Denne type lydtransformatorer kaldes en transmissionslinje, der matcher lydtransformator. De har flere forbindelser i både primær og sekundær side. Generelt anvendes primære sidekraner til et passende effektniveau, således at forstærkningsforstærkningen kan styres af tapforbindelser. Og den sekundære side har flere vandhaner, som er nyttige til at forbinde forskellige impedanshøjttalere til forskellige impedanshøjttalere efter valg og tilgængelighed.

Mange moderne professionelle forstærkerlinjetransformere giver høj effekthåndteringsfunktioner samt flere konfigurationer til at forbinde parallelle eller seriehøjttalere sammen.