【導讀】笨重的變壓器，大個(gè)電容。這種老舊電源也可用作兩個(gè)DC-DC PSU模塊的前端。讓我們看一個(gè)老變壓器背后的新故事。還記得很久以前的線(xiàn)性供電電源嗎？笨重的變壓器，大個(gè)電容。作為構建EDN CDEL的一部分，我決定使用這種老舊的電源作為兩個(gè)DC-DC PSU模塊的前端。我來(lái)跟你分享一下這個(gè)老變壓器背后的新故事。
我還記得，多年前我計劃從頭開(kāi)始搭建一個(gè)龐大的微型計算機系統。處理器準備用68020或68030，并且我還搞到了VME原型開(kāi)發(fā)板和機箱（盡管我不打算采用VME總線(xiàn)）。就像我的其它宏偉項目一樣，它沒(méi)有取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。但考慮到我對電源的新需求，我想起了為那個(gè)計算機項目而購買(mǎi)的400 VA環(huán)形線(xiàn)圈套件(toroid kit)。
“環(huán)形線(xiàn)圈套件？”¬——你可能會(huì )問(wèn)這是什么東西。當時(shí)至少有一家制造商生產(chǎn)一系列這樣的套件，其實(shí)就是帶有預先纏繞好的初級線(xiàn)圈環(huán)芯。至于次級線(xiàn)圈，你可以根據自己的需要來(lái)纏繞。我一直使用14ga電磁線(xiàn)，因為這個(gè)電壓非常適合開(kāi)關(guān)電源模塊。事實(shí)上，電壓由兩個(gè)16V繞組產(chǎn)生，為（非隔離）模塊產(chǎn)生兩個(gè)21 VDC電壓軌。因為電壓不需要調節，這就避免了整個(gè)線(xiàn)性電源的低效率問(wèn)題。其最大損失在于橋式整流器。
CDEL本身也需要供電：MOSFET驅動(dòng)需要12V（風(fēng)扇繼電器可能也需要），而其它部分則需要3.3V。這些都沒(méi)問(wèn)題，我只要在這個(gè)“甜甜圈”上多放幾個(gè)線(xiàn)圈繞組就行啦。而且繞線(xiàn)也不一定必須是14ga。每轉可提供450 mV。
灌封
使用環(huán)形線(xiàn)圈，我快速構建好一個(gè)半波供電電源來(lái)測試DC-DC模塊。在負載下，變壓器的嗡嗡/蜂鳴噪雜聲是相當大的。我又想起幾年前為一個(gè)有源音箱定制環(huán)形線(xiàn)圈的經(jīng)歷。第一次灌封時(shí)有點(diǎn)噪雜聲（只是一點(diǎn)點(diǎn)），盡管環(huán)形線(xiàn)圈的噪聲不算大。第二次灌封時(shí)，我告訴制造商使用環(huán)氧樹(shù)脂來(lái)灌封“甜甜圈”的孔洞。這下一點(diǎn)噪聲都沒(méi)有啦，真絕。
所以，這次我也想如法炮制。但是這次嗡嗡聲要大得多（我猜是因為次級繞組太松散），我決定把整個(gè)環(huán)芯都灌封好。但是，這可要用不少昂貴的環(huán)氧樹(shù)脂！也許用一些硅膠填隙劑來(lái)填充也可以起到同樣的效果。
好吧……我不敢推薦這個(gè)操作過(guò)程。雜亂一片，任何有硅樹(shù)脂的區域都要好久才能變干（遠遠不如化學(xué)固化來(lái)得快。也許分2~4步來(lái)灌封會(huì )好些，每完成一個(gè)步驟就讓它干燥一天）。盡管看起來(lái)不太美觀(guān)，我對結果還是比較滿(mǎn)意的。
它徹底治愈了噪雜的嗡嗡聲嗎？沒(méi)有，不過(guò)噪聲的確降低了不少，至少有10分貝。當我仔細聆聽(tīng)時(shí)，我意識到，接上交流電后嗡嗡聲會(huì )逐漸變大。
半...波...整流。變壓器的磁化是不平衡的，因為它只加載了一半時(shí)間。
有條件的朋友可以看看下面一段視頻，聽(tīng)聽(tīng)： https://youtu.be/g-58lCG_-oc
若使用適當的橋路，嗡嗡聲就基本消失了。我仍然很高興為這個(gè)龐大怪物做了灌封。它還是比裸露的環(huán)芯要堅固和安全得多。而且我預留了一個(gè)足夠大的“甜甜圈”螺栓孔，這樣以后若是需要還可以添加額外的繞組。事實(shí)上，我甚至會(huì )添加一些14ga繞組，直接連接到一些固定電壓（可能是5V）電源轉換器的前面板接線(xiàn)柱?，F在已有第三個(gè)7.8V的原始繞組，我會(huì )對它做同樣處理。
你也可以定制自己的變壓器，而不必購買(mǎi)套件。任何現有的環(huán)形線(xiàn)圈都可以，但我還是建議最好找一個(gè)環(huán)芯沒(méi)有灌封的線(xiàn)圈。
其它
@Brian park 評論說(shuō)，用“填隙”硅膠灌封電子器件不是個(gè)好主意。除非你使用專(zhuān)門(mén)針對電子產(chǎn)品的硅膠，否則就會(huì )因釋放酸性物而腐蝕銅線(xiàn)。硅膠無(wú)法滲透和固定繞線(xiàn)，除非在繞線(xiàn)的同時(shí)就進(jìn)行灌封。我一直都只是使用一點(diǎn)清漆來(lái)固定繞組，無(wú)論是環(huán)形線(xiàn)圈還是EI變壓器，從來(lái)沒(méi)有噪雜聲。比繞線(xiàn)更重要的是固定EI變壓器上的鐵疊片。你是為那個(gè)大電容充電(橋路后)嗎？峰值電流也許是導致噪雜聲的罪魁禍首，而不是半波整流。
@作者 從視頻中你可以看到我使用的電容，即便在倍增峰值電流的情況下，環(huán)形線(xiàn)圈的容量也只用到區區5%。是的，我想我不應該使用硅膠填隙劑來(lái)灌封PCB板，希望這不要對變壓器造成什么危害。 EDN讀者朋友，你有沒(méi)有類(lèi)似的經(jīng)歷？有的話(huà)請與我們分享你的觀(guān)點(diǎn)。
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