[科普中国]-音频变压器

音频变压器是工作在音频范围的变压器，又称低频变压器。工作频率范围一般从 10～20000Hz。常用于变换电压或变换负载的阻抗。

简介在无线电通信、广播电视、自动控制中作为电压放大、功率输出等电路的元件。音频变压器在工作频带内频率响应均匀，其铁心由高导磁材料叠装而成，原、副绕组耦合紧密，这样穿过原绕组的磁通几乎全部与副绕组相链，耦合系数接近1。通频带的最低频率由原绕组电感确定，最高频率由变压器漏电感确定。要保证变压器有足够的通频带，原绕组电感要大，漏电感要小。铁心的磁滞损耗及磁路饱和会引起信号失真。适当配置负载，加大负载电流，可以减少磁滞损耗的影响；增大铁心断面，留有气隙，可使磁路不致饱和，这样能减少信号的失真。1

分类音频变压器按照其在电子线路中所处的位置，可分为3类。

接在输出电路与负载之间的称为输出变压器；

接在信号源与放大器输入端之间的称为输入变压器；

接在上一级输出电路和下一级输入电路之间的称为级间变压器。

使用时应注意前后级阻抗的匹配，避免因反射而导致信号失真。为了使负载获得最大的功率，负载阻抗通过输出变压器的阻抗，变换后应与功率放大级要求的阻抗一致，不得过大也不得过小。音频信号经过音频变压器放大后，电压虽然可以变大，但功率却因变压器有损耗而减小了。这样，它就不能带动较大的负载。所以音频变压器并不能代替电子音频信号放大器。1

作用音频变压器可以像电源变压器那样实现电压器转换，也可以实现音频信号耦合。音频变压器的主要作用有一下四种：

输出变压器：被用于音响设备和播放设备中，在电路中起阻抗变换作用。

输入变压器：主要作用是在输入声音信号的时候发生的，在电路中起阻抗变换作用。

级间变压器：常见的级间变压器能够使得放大器中的各级工作单位调和。

线间变压器：线间变压器常用于有线广播设备。由于有线广播的工作机组上，常常会有很多台大功率的扩音机，并且线路较长，长距离的输送音频会使得音频失真。1

制作要绕制一个性能较好的音频变压器就必须要设法降低变压器的漏感，同时将初级线圈的匝数取大些，从而得到较好的低频特性，同时还要减少线间的分布电容而提升高频，但是绕组的圈数与漏感及线间电容三者是一个统一的矛盾体，圈数越多漏感越大分布电容也越大，所以绕制音频变压器器在材料的选择上是很讲究的尤其是铁芯，我们应尽量选用磁通密度较大的高硅钢片来做铁芯，在结构上采用壳式结构，目的是在有限的圈数下(有利于减少分布电容)上尽量增加电感和减少漏感。

在低频端，由于感抗较少，流过线圈的电流较大容易使磁芯出现饱和而引起低频特性，为了避免铁芯出现磁饱和的现象，在上下两铁芯间还要加气隙垫片，当然这种做法是以增加漏感作为代价的。总之制作一个音频变压器要在铁芯的选材，气隙的调整，设计圈数的多少进行合理的取舍。这些我认为只能靠经验了。

最后说一说绕组线圈的结构，因为胆机的后级都是用对管组成推挽电路的，为了防止由于两管负载不平衡所引铁芯起直流磁化，上下管的负载绕组不仅要做到电感一致，并且直流电阻也要一致，另外为了较少线间分布电容，在绕法上采取分层分边的绕法，这种绕组结构可使上下输出管的总电抗保持一致，从减少线间的分布电容的角度来看，层分得越多越细越好，从而使输出信号的频响特性得到较好的改善。2

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所