如何选购和饶制环牛！申请置顶，欢迎砖头！

zheng1

<div class="quote"><b>以下是引用<i>模拟世界</i>在2007-3-18 21:43:00的发言：</b><br/>楼主是不是专业做这个的·</div><p>要是专业做这个的是不可能发这样的帖子的!我是一个不折不扣的业余爱好者,本身自己也在不断的学习中,很多观点只是个人的一些心得,并不一定全对,还希望大家能提出不同意见来帮助我提高呢!嘿嘿!</p>

tzj

楼主那里人可歪订作环牛

zhudong

学习了.谢谢老大![em03]

hehw

学习

长剑倚天

<p>好帖.值得学习</p>

zheng1

我这里铁心已经很少了,基本上是自己留下来做实验用的,现在只有1000W2个,800W2个,450W的到是比较多(就是顶楼图片里的那个红牛),有兴趣的话到是可以饶一两个,主要是时间不好保证,先说一下你需要的电压,看看有没有现成的.去年给一个朋友饶PASS牛就花费了2个月.今年公司业务还没有开展,这两天还有点时间,4月以后就不好说了.呵呵!

老爷车

再问

老爷车

请问楼主可否定做环牛？

zheng1

因为这段时间其他事情比较多,原贴有很多遗漏和没有考虑周全的地方,超过了编辑时间,所以只好在这里再次发一次,请斑竹放行!呵呵!我会在以后不断完善这个帖子,期望能给烧友们提供一些方便.谢谢!

如何选购和饶制环牛！申请置顶，欢迎砖头！
一：铁心尺寸估计功率：

标准计算方法，铁心截面积的平房X磁通密度=功率。

复杂一些的计算方法，环牛的磁路长短和功率有很大的关系，相同铁心截面积，洞眼大的磁路长，功率也应该大，不过磁漏也大，重量效率比也低。理论值上，洞眼尺寸和铁心叠厚尺寸一样效率最高，功率也最接近标准值，但是存在的问题就是洞眼太小饶不下，所以现在的大部分铁心设计洞眼尺寸是铁心叠厚X1.2-1.5之间，这样就带来了一个问题，如何正确计算功率？磁路长了功率增大，同时磁漏多了功率又减小，如确的平衡两者的关系？我曾经请教了一个搞数学和物理的教师，对方给出了一套十分复杂的微积分和三角函数公式，我自己确实计算比较头疼，最后根据个人经验，得出了一个大约的计算方?

1：铁心的叠厚-卷绕空隙=实际铁心叠厚         一般按照0.9来计算。   因为不管卷饶工艺有多好，硅钢带之间不可避免的要有空隙，这个对牛的功率和品质是有影响的，卷饶不紧会引起震动，功率也大幅缩水，现在几乎全部铁心都要浸漆，预防震动引起的不良影响。

2：铁心的效率，再好的铁心也有损耗，只是在程度上有一个多少的问题，根据磁通密度不同，铁心的损耗也不同，越高的损耗越小，发热量越小，电气性能越好。比如：18000高斯的铁心大约按照0.9的效率来算。（电压电流调整率）

3：最佳磁通密度，（通俗的说也就是铁心的线性工作范围）铁心磁通密度达到一定程度，还没有达到最大值的时候电气性能开始变坏，从这个转折点开始取值，一般18000取1.3-1.4之间。15000的取1.2左右。

4：断带计算，假设整带取值为1，那么2-8个断点就基本上按照0.9-0.95来计算，断点无数的最高取0.8。2个断点以内基本可以按照整带来计算，也就是说漏磁的损耗。断带损耗确实很大，断点漏磁比较高，我记得小时侯玩磁铁的时候，把一个磁铁砸成两半，原来以为，两个断面应该互相吸引，结果正好相反，断开的地方互相排斥，而且断点部分存在一个问题，就是断点泄漏出来的磁场被周围硅钢带二次吸收，造成干扰。XX变压器厂家做过专门的测试，整带的要比断带的效率高30%左右！

5：磁路长短计算，这个比较复杂，我个人得出一个大约的估计方法，假设标准磁路长度为1。（洞眼直径的平房/铁心叠厚的平房）X0.1=磁路加长铁心增加的功率的系数。比如一个贴心外径=10，内径=4，那么，铁心的叠厚就是（10-4）/2=3，那么这个系数就是（4X4）/（3X3）X0.1=0.17，加上标准的1，就是1.17。这就是磁路加长带来的功率增长系数。说到这里，很多人可能认为是不是磁路长了效果更好呢？正好相反，理论上最佳比率还是1：1，第一，磁路长了耗费的材料和增加的功率比较起来是得不偿失的，第二。磁路长了磁漏成倍增加，漏磁面积增加（因为结构的特点，环牛的上下端是漏磁最严重的地方），还有就是磁场的离心效应加大。第三，磁路加长断带的可能性增加，因为整卷的硅钢带长度是基本不变的，超过了就需要再接一些，这就形成断点。第四：磁路长了洞眼肯定大，体积也大，（环牛的洞眼这个地方是互相干扰最严重的地方，能生成一种类似磁旋涡的效应，也可以叫做磁场黑洞，泄露出来是有很大害处的，环牛的上下铁盖不完全只用来固定环牛，还要起一定的屏蔽作用，所以说，洞眼最好是小一些，能穿过螺丝就好）这些原因也是很多人为什么喜欢高个子小洞眼的环牛的原因。很多厂家都在研究最佳的宽高比，以达到最佳效费比。对E牛来说，铁心断面成正方形有最好的电气性能，环牛需要考虑的地方就多了。我个人认为，综合效果考虑下来，7：3的高宽比相对好一些。高7，叠厚3。

根据以上5点，比较合理的计算方法应该是：（铁心的高度X铁心的叠厚X铁心的效率X断带计算出来的系数）的平房X磁通密度= 标准功率

                                                                      实际功率=标准功率X（磁路长短增加的系数+1的标准系数）

二：根据重量估计，（市面上大多数产品有效，高端精品不算）100W大约1.5公斤，200W2.6公斤。300W3.5公斤。400W4.2公斤。500W5公斤，600W5.8公斤，700W6.6公斤。800W7.5公斤。1000W9公斤，1200W11公斤，这是一个估算值 ，随着功率增加，单位重量（每100W的重量）在递减。

三：根据外观估计，一般看起来圆头胖脑的质量和功率大部分不会太差，因为选用的漆包线比较粗，不可能饶成方方正正的，而且对于线圈来说，折成直角没有任何好处。如果真是棱角分明，那可是真要小心了。

四：如果次级电压绕组比较少的话，就能看到初级线圈，看初级线的粗细也能估计出来一个大概。

五：还有一个办法，量初级直流电阻，大功率牛初级直流电阻一般都比较小，200-800W牛应该在10欧以下，1000W牛大部分都在3欧以下，从这个参数能看出来两点，漆包线的质量和线的粗细，粗优质漆包线的电阻要小一些，比如我自己用的大功率牛初级直流电阻基本都在2欧左右。人们所说的铜损也能从这里看出来！因为饶的圈数越多，用的漆包线越长，直流电阻越大，空载电流越小，两者是成反比的，但是咱们追求的是两者都要小，这就要均衡考虑取一个最合理的数值。铁损变成热量消耗功率，铜损可能就变成内部阻抗了。大家都知道，电源的内阻是越低越好！

以上条件符合的情况下，通电240V左右，牛不叫不震动就可以了。

下来咱们再测试空载电流，在相同直流电阻的情况下，空载电流越小越好。从这里能看出来几乎所有的材料质量和饶制工艺，当然也不能无限小下去，一般情况下400W以上牛空载电流在10-20MA左右，10MA左右最好。具体测试方法是在环牛的初级串联一个10-100欧的大功率电阻，次级不接负载，通电以后量电阻两端的电压，用毫伏挡，10欧电阻的话10MA就是100MV，100欧10MA就是1000MV。

空载电流越小，抗负载能力越强（抗冲击能力），抗过载能力也越强，铁心也不容易磁饱和，同时线性工作范围也越广，但是也有缺点，在相同实时工作环境和条件下，输出功率比标准牛小。所以说，音响用牛和工业用牛还是有区别的，工业用牛只追求输出功率，音响用牛追求的是线性功率，通俗点说就是不失真功率。这个功率值是低于标准功率的，工业用牛是可以跨过线性范围工作，因为他没有其他的要求，而音响用牛通过特定的设计让他永远工作在这个范围内，以保证大动态输出的时候不会出现失真，也可以这样认为，800W的铁心按照800W的参数设计饶制出来的牛却永远强制工作在700W左右。这也是我在（解放牌卡车兄弟）的回帖里面要求初级匝数大幅度增加的原因。说点题外话，这老兄的ID名称让我很有好感，我1987年开的第一辆汽车就是1955年出厂的老解放，它陪伴我走了大半个中国，20年过去了，我还是很难忘记这辆经常出毛病的老朋友。

所以！我个人对牛的功率有3种看法：1，线性功率（不失真功率）2，额定功率（跨越线性但是长时间工作温度接近于环境温度）3，最大恒定功率（满负载运行但是温升在50%以内长时间工作）至于瞬间峰值输出或短时间爆发的功率不在考虑之内。

功率确认了，下面就要考虑如何饶制的问题了。

初级电流我个人是按照每平方毫米2.5A计算，这个平方毫米和咱们数学里面的还不完全一样，因为漆包线是圆的，1毫米粗的线是没有1平方毫米的，但是在变压器设计中就按照1平方毫米计算，理论上如果不考虑电感量的话，1平方毫米的铜芯电缆是可以通过6A电流，初级的匝数比较多，电感量和次级就有区别，次级可以考虑按照3A来计算----如果洞眼太小而绕组又多的情况下。低电压大电流甚至可以考虑更高一些，一个牛的好坏，80%以上取决于初级的用料和饶制工艺。实际上按照真正意义的平方毫米来计算就是初级3A，次级接近4A。

手工饶制的话，可以考虑很多种不同的饶法，放射性饶法是最常用的一种，这里就不研究了。下来就是超线性饶法和消失真饶法，其实这两个饶法理论上比较接近，先说超线性饶法：漆包线在铁心内圈紧密排列，在外圈分成5匝一组紧密排列，然后外圈间隔空开一组的距离留给第二层，每组的间距相等，大约就是下图这个样子。这种饶法磁漏最小，同时空载电流也比相同圈数的放射性饶法小很多。杂波干扰也最小。同时分布电容也比较合理均匀。里面的奥妙因为涉及到XX厂家的专利，我就不能多说了。


因为初级电压匝数比较多，一层肯定饶不完，就需要多层，这种饶法的关键就是需要双数层数，比如2曾或者4层，计算的时候就要注意，每层的匝数要一致，实在需要单数层数，最后一层就只能采取放射式饶法，以保证铁心负载均衡。层间绝缘一定要作好，这个很重要，左右相邻短路不要紧，层间短路后果可是灾难性的。还有一个很重要的问题，就是初级。次级的相位问题，一定要按照一个方向缠绕，排列方向也要一样，初、次级之间相位反了只不过对效果有影响，要是初级层间相位反了可是要出大问题，这个是和E牛不同的地方，因为环牛是一个封闭的铁心。E牛是开放的铁心，饶制方法是有很大不同的。至于初级如何接线的相位问题到不是很重要了，有的人认为220V电压应该接在初级开始的地方，也有人认为该接在终止的地方，我个人感觉：要是实在追求完美，条件允许的情况下接在终止的地方更有利于负载均衡。

放射性饶法有一种也不错，适合于小功率牛，就是如果外圈紧密排列能一层把需要的匝数饶完的话，可以采用外圈排饶内圈叠饶的办法，外圈一层，内圈叠起来N层。

次级大电流绕组最好是有几组就几线并饶。采用放射形饶法（这个也不可能再用超线性饶法了），实在不行也要采取双线并饶，匝数计算最好是根据实际测量来计算，就是在次级饶上10-20圈，通电以后量两端的电压计算出匝/V。再根据需要的电压计算匝数。

公式也比较简单：初级线径=[功率（W）/电压（220V）/2.5A ）]再开平方      

初级匝数=50系数/铁心截面积（平方厘米）X230V或者240V（保守设计以防市电电压过高，同时保证线性功率，因为匝数多了空载电流也小）

再来谈论一下牛叫问题，先从原理上来说，电压X电流=功率，电压升高或者电流加大都会对铁心提出更高的要求，而铁心只能工作在一定范围内，超出这个范围就会震动和大量发热，这些是有害的，这样就涉及到初级电压范围问题，因为铁心输出功率是不变的，电压高了电流就小，电流大了电压就要低，很多人为了减小铜损而把初级电压范围计算的很小，表面上看好象是内阻小了，但是输入电压一旦升高，超过了初级线圈的消化和承载能力，穿过初级线圈的电流也被迫加大，这时候总功率发生了变化。铁心就受不了了，就要发热和震动，而且电气性能变的很差，就好象咱们家的自来水管一样，压力提高了流速，也改变了总流量，而管道（铁心）能承载的压力和流量是有限度的。这种情况下就需要增加初级绕组的匝数来适应电压，理论上市电电压穿过初级绕组到出口后，电压应该接近零V。当然这个是理想值，测试起来也比较麻烦（很难找到绝对零V的回路）。

还有一种情况就和饶制工艺有关系了，初级、次级线圈没有饶紧，通电时候产生震动牛也会叫，这时候就需要浸漆或者采取一些紧固办法。

最后就是铁心问题了，这个也是业余条件解决起来最麻烦的，铁心卷饶不紧或者断带太多或者含矽太低都会引起震动，卷饶不紧可以采取浸漆弥补，断带太多或者含矽太低只能通过增加初级匝数来有限补偿了。

还有一些人喜欢在环牛的初、次级之间加屏蔽层，半屏蔽的话，比较好实现，副作用也少，只需要在环牛最外围包裹一层铜皮就可以了，最大的作用就是能防止干扰环牛旁边的电路，环牛的上下还是要靠铁盖来间接屏蔽的。全屏蔽就比较麻烦了，需要把铜皮煎成细长条，和饶线圈一样的办法把整个环牛包裹起来，相当于增加了一个电压绕组，麻烦也来了，屏蔽层本身的绝缘问题和感应电压问题就让人十分头疼，弄不好带来的结果是灾难性的，就好象把次级短路一样的效果，感应电压处理不好会对整个电路带来影响。对技术要求很高。就算处理的很好，带来的效果改善并不是绝对正面的，我用过一个这样的大功率牛在后级。唯一的感觉就是声音清淡的很，就好象白开水一样，失去了活力，一点也不生动，不过用在前级对抑制燥声还是不错的！我个人并不建议普通烧友这样做。




我是一个不折不扣的业余爱好者,本身自己也在不断的学习中,很多观点只是个人的一些心得,并不一定全对,还希望大家能提出不同意见来帮助我提高呢!嘿嘿!

zheng1

从电容的用法联想到的。


翻看了一些关于电容的帖子，有一些启发，整理了一下。

用音响里面的三样东西做比较：1。变压器。2。滤波电容。3。分频器。


这三样都存在着几个共同点，电容，电感。咱们就研究一下两者对声音的影响。


对变压器来说，电感量大低频好，耐压高，抗干扰（可惜声音变慢，内阻加大），分布电容小对高频有好处（可惜抑制杂波能力衰减）
我们就需要电感量大而分布电容和内阻小的变压器，但是电感量大分布电容也大内阻也大，分布电容大了高频衰减，内阻大了效率变差，
这几者之间本身就是对立的，所以对一头牛来说，降低内阻用粗线，提高电感量增加匝数比，消除分布电容采取不规则饶法，但是这三种方法又
带来了其他的副作用，于是就有了削失真、超线性饶法，这些饶法大部分是围绕如何增加电感量的同时消除分布电容而研究出来的，对内阻增加只能靠
好的材料来弥补。精确计算材料的性能，在不增加内阻的情况下加大电感量和减小分布电容。把其他缺陷控制在可以接受的范围内。
所以：对一头牛来说，好的牛应该是空载电流小、耐压高（电感量大）初级直流电阻小（对应内阻）分布电容小（高频好），漏磁小（干扰少）。

对电容来说，电感量和电容容量是互相提升的，但是电压高了容量大了漏电也大了，这就要求分布电容越均匀越好。
还有就是电感量大了充放电速度也慢了，（这个对声音也是有坏处的）于是就有了腐蚀工艺，在卷饶层数不变的情况下增加金属膜的表面积来实现更大的容量。
那么，如何使用电容才能达到最佳效果呢？
综合网友的讨论，大约有以下几种看法：（相同牌子的情况下）
1。肥牛瘦电容。对声音的速度、力度、分析力有好处。大动态情况下靠牛出力，这样就对牛提出了较高的要求。缺点是低频量感稍逊。
2。肥牛肥电容，这个是大多数人喜欢的，认为最佳的选择，可惜也有缺点，电容容量大了漏电也增加，充放电时间变长，声音速度变慢。
   高频衰减，对整流和其他器件也是一个考验。
3。瘦牛肥电容，主要是用来弥补功率不足，为大动态声场存储一些电力。
4。瘦牛瘦电容，这个估计没有几个人喜欢。
那么电容的容量选择多大好呢？我个人认为，每1MA的静态电流有20UF电容就够了，如果考虑功率储备问题，最多40-60就足够了。
还有关于用电容阵列好还是单个电容好的争论。
1。单个大容量的好。理由是声底干净，低频力度好，声场定位准确，不存在电容放电速度不一引起的声场散乱。
   缺点是滤波效果稍差，放电速度慢，声音不够细腻。
2。多个小容量的并联成大容量的好，理由是声音细腻，中高频好，动态凌厉，漏电少，能输出更加平缓的电流，
  （多个小电容同时放电要比单个大电容速度快，漏电也相应的少一些，因为漏出来的电流有互相吸收的效应，而单个的就没有这个条件），
   缺点是低频力度差一些，电容放电速度不一样容易引起杂音。

  结合牛的性能，我个人觉得，耐压高电感量大的牛最适合用电容阵列，高中低频都能兼顾。
                            耐压一般电感量小的牛可以考虑单个大电容，以补偿低频的不足。


分频器的设计除了分频点的选取外，要想达到好的效果，电容和电感量的计算也是很重要的参数。




总结一下楼上各位的观点:
1.先说电容,大部分人还是比较支持肥电容的,其实我本人也比较支持肥电容,但是我想说的是,不能太肥了,就好象我坚持的20万法则,每头牛带的电容的总容量不超过20万UF,其中的理由是,机器开机的时候,电容开使快速充电,这个时候需求的电流是十分巨大的,可以让牛几乎处在短路一样的工作状态,如果这个状态时间过长的话,牛报销的可能性就大大的增加了,同时,整流电路也承受不了,桥或者二极管报销也很容易,还有对保险或者开关还有电源插座之类的冲击,电容太大还会引起机器无法启动,增加的这部分电容对声音的影响在达到一定程度以后基本上不是正面的,而且成本也提高不少.对声音的影响也不小,最起码分析力要差,高频也要衰减(被电容吸收了).很多电容的放电速度还远远没有达到理想值.这个原理和咱们追求管子的电容要小应该一样吧!为什么要在电源扳子上并MKP的原因我想大家也明白.
2:再说牛的问题,很多人关注牛的内阻,确实,一头牛的内阻对声音的影响是十分大的,构成内阻简单点来说就是铁损和铜损,铁损最大的要素就是导磁率,铜损可以分为电感量和阻抗,电阻消耗电流转化成热量散发是这两者的共同点,针对变压器来说,减小内阻最经济而且效果明显的就是减少绕组的匝数,哪个效果简直是立杆见影,(抛开材料原因不说,因为材料好坏是先天的,咱们DIY没有这个条件改变,和饶制工艺没有关系,不应该属于探讨范围内),咱们就探讨在相同材料下如何实现更好的效果,减少绕组匝数内阻是下来了,这也就是唯一的好处,现在该说一下坏处了:1.抗冲击能力减弱.2.耐压减低.3.容易磁饱和.4.抗干扰能力变差(电感量小了对高频杂波的抑制能力).5.震动.6.哼声.7.窜入电路里面的交流声.8.发热量增加.9.承载功率变小.还有.............等等!所以我说,很多厂家研究的是如何在内阻不增加的情况下加大电感量和减小分布电容.这个思路是合乎实际情况的,也是有可能实现的,负效应相对比较少.当然,大多数厂家还是愿意减少匝数来降低内阻(成本低廉).同时,它们的关系也是相互制约的,内阻和分布电容制约电感量不能无限制加大,电感量又限制了内阻和分布电容不可能太小,但是分布电容可以采取一定的饶制工艺减小.其实分组饶制的最大好处就是解决分布电容的问题,组和组之间的距离很远,远到几乎可以忽略分布电容的存在,组内部的线离的很近,近到只能产生很小的电容,第二层上来以后和第一层形成了交叉,抵消了分布电容,这就是比放射饶法好的地方.也叫做消失真饶法,要是再把对铁心的影响考虑进去就是超线性饶法.(这个原理现在还不能说,嘿嘿!)

nw22815

绕牛非常累！

晴风雨

好东西，谢谢！不知环牛用在蛋机上是否会有特别的地方？

zheng1

环牛用做蛋鸡的电源牛还是不错的!输出牛就有难度了,最起码到现在还没有发现有人能做好!

山东好汉

请问ＬＺ你的那个铁梭子长是多少呢？

zheng1

饶线的部分是25CM,两圈正好一米,不过还是23CM比较准确,因为两头不能折成死角,线饶的松点也就是25CM,这个也是起个基本参考作用,避免过多的浪费线.因为饶牛最好不要半路通过焊接来延长线,宁愿长点也不要短了.剩下的短线我就全饶成电感了,也不浪费.呵呵!

lanasorocaba

太强了，学了很多，感谢。

羊皮狼

顶,又学了一招

aayy

学习了

沙县老丁

LZ我把原来400W的次级线（线径1.2MM）拆了，改用1.8的线重绕次级，能否增大电流，能达到几A，原来（线径1.2MM）有几A。

沙县老丁