Najważniejsze parametry transformatorów głośnikowych

Moc i wielkość

Transformator powinien być odpowiedniej wielkości. Zmiany indukcji pola magnetycznego w rdzeniu są nieliniowe: powoduje to powstanie zniekształceń - tym większych im mniejszy rdzeń.

Dokładne rozważania można znaleźć w literaturze [1, 2, 3], ale dla celów praktycznych często wystarcza wstępne przyjęcie, że masa 0.1 kg (0.2 przy lepszej jakości) na wat mocy wyjściowej powinno wystarczać. Transformatory gitarowe nie powinny być większe niż jest to potrzebne (a co jest potrzebne można oszacować robiąc wstępny projekt transformatora).

Impedancja obciążenia Ra i przekładnia transformatora

Impedancja obciążenia Ra to ważny parametr, mówiący o tym, jaką oporność "zobaczy" lampa przy znamionowym obciążeniu uzwojenia wtórnego. Na etapie projektowania wzmacniacza powinna zostać wyznaczona z charakterystyk anodowych lampy, wartości w typowych punktach pracy można też znaleźć na kartach katalogowych poszczególnych lamp.

Dla danego transformatora jest ona równa

$R_{a}=\left({\frac {n_{1}}{n_{2}}}\right)^{2}R_{o}$,

gdzie

n₁ i n₂ - liczby zwojów uzwojenia odpowiednio pierwotnego i wtórnego.

R_o - rezystancja obciążenia (głośników).

Stąd wiadomo, jaką przekładnię (stosunek liczby zwojów uzwojeń) powinien mieć transformator (zaniedbujemy tu sprawnosc transformatora).

Pasmo przenoszenia

Indukcyjność uzwojenia pierwotnego L_i

Zwana jest również indukcyjnością główną transformatora. W praktyce decyduje o przenoszeniu niskich tonów. Dla HiFi powinna być w zasadzie jak największa, a dla wzmacniaczy gitarowych dobrana tak, by zapewnić odpowiednie pasmo przenoszenia od dołu. Zależy ona od liczby zwojów uzwojenia pierwotnego (a raczej kwadratu tej liczby...) i konstrukcji rdzenia.

Dolna częstotliwość graniczna limitowana przez transformator o indukcyjności uzwojenia pierwotnego L_i wynosi:

$f_{d}={\frac {R_{a}R_{i}}{2\pi L_{i}(R_{a}+R_{i})}}$,

gdzie

R_i jest opornością wewnętrzną lampy.

Jeżeli mamy już transformator to możemy ją w dużym przybliżeniu zmierzyć "metodą techniczną" podłączając pierwotne uzwojenie do żródła kilku woltów prądu zmiennego przy niepodłączonym uzwojeniu wtórnym. Li obliczymy jako

$L_{i}={\frac {U_{i}}{2\pi fI_{i}}}$

gdzie

U_i to przyłożone napięcie,

I_i - natężenie prądu

f to częstotliwość prądu (pewnie użyjesz 50Hz...).

Indukcyjność rozproszenia Lr

Decyduje o przenoszeniu wysokich tonów. We wzmacniaczach HiFi powinna być jak najmniejsza. By ją zminimalizowac stosuje się sprytny podział uzwojeń na sekcje. Pasmo przenoszone od góry przez transformator możemy oszacować jako fg=(Ra+Ri)/(2*pi*Lr)

$f_{g}={\frac {R_{a}+R_{i}}{2\pi L_{r}}}$

Inukcyjność rozproszenia możemy (znowu w dużym przybliżeniu) zmierzyć "metodą techniczną" podłączając pierwotne uzwojenie do żródła kilku woltów prądu zmiennego przy zwartym uzwojeniu wtórnym. Lr obliczymy wtedy jako

$L_{r}={\frac {U_{i}}{2\pi fI_{i}}}$

Pozostałe parametry

Przy wzmacniaczach z pojedyncza lampa istotna jest jeszcze maksymalna dopuszczalna składowa stała prądu anodowego.

Kompletny opis wszystkich cech transformatora jest dosyć skomplikowany, ale pozostałe parametry mają w praktyce drugorzędne znaczenie.