【導(dǎo)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性供電電源嗎？笨重的變壓器，大個(gè)電容。作為構(gòu)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(jì)劃從頭開始搭建一個(gè)龐大的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。處理器準(zhǔn)備用68020或68030，并且我還搞到了VME原型開發(fā)板和機(jī)箱（盡管我不打算采用VME總線）。就像我的其它宏偉項(xiàng)目一樣，它沒(méi)有取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。但考慮到我對(duì)電源的新需求，我想起了為那個(gè)計(jì)算機(jī)項(xiàng)目而購(gòu)買的400 VA環(huán)形線圈套件(toroid kit)。
“環(huán)形線圈套件？”¬——你可能會(huì)問(wèn)這是什么東西。當(dāng)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(yù)先纏繞好的初級(jí)線圈環(huán)芯。至于次級(jí)線圈，你可以根據(jù)自己的需要來(lái)纏繞。我一直使用14ga電磁線，因?yàn)檫@個(gè)電壓非常適合開關(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?yàn)殡妷翰恍枰{(diào)節(jié)，這就避免了整個(gè)線性電源的低效率問(wèn)題。其最大損失在于橋式整流器。
CDEL本身也需要供電：MOSFET驅(qū)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)線圈繞組就行啦。而且繞線也不一定必須是14ga。每轉(zhuǎn)可提供450 mV。
灌封
使用環(huán)形線圈，我快速構(gòu)建好一個(gè)半波供電電源來(lái)測(cè)試DC-DC模塊。在負(fù)載下，變壓器的嗡嗡/蜂鳴噪雜聲是相當(dāng)大的。我又想起幾年前為一個(gè)有源音箱定制環(huán)形線圈的經(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?yàn)榇渭?jí)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，任何有硅樹脂的區(qū)域都要好久才能變干（遠(yuǎn)遠(yuǎn)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，我對(duì)結(jié)果還是比較滿意的。
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(dāng)我仔細(xì)聆聽時(shí)，我意識(shí)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?yàn)樗患虞d了一半時(shí)間。
有條件的朋友可以看看下面一段視頻，聽聽： https://youtu.be/g-58lCG_-oc
若使用適當(dāng)?shù)臉蚵罚宋寺暰突鞠Я恕Ｎ胰匀缓芨吲d為這個(gè)龐大怪物做了灌封。它還是比裸露的環(huán)芯要堅(jiān)固和安全得多。而且我預(yù)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?xí)砑右恍?4ga繞組，直接連接到一些固定電壓（可能是5V）電源轉(zhuǎn)換器的前面板接線柱。現(xiàn)在已有第三個(gè)7.8V的原始繞組，我會(huì)對(duì)它做同樣處理。
你也可以定制自己的變壓器，而不必購(gòu)買套件。任何現(xiàn)有的環(huán)形線圈都可以，但我還是建議最好找一個(gè)環(huán)芯沒(méi)有灌封的線圈。
其它
@Brian park 評(píng)論說(shuō)，用“填隙”硅膠灌封電子器件不是個(gè)好主意。除非你使用專門針對(duì)電子產(chǎn)品的硅膠，否則就會(huì)因釋放酸性物而腐蝕銅線。硅膠無(wú)法滲透和固定繞線，除非在繞線的同時(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)形線圈還是EI變壓器，從來(lái)沒(méi)有噪雜聲。比繞線更重要的是固定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(dǎo)致噪雜聲的罪魁禍?zhǔn)祝皇前氩ㄕ鳌?/div>
@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)形線圈的容量也只用到區(qū)區(qū)5%。是的，我想我不應(yīng)該使用硅膠填隙劑來(lái)灌封PCB板，希望這不要對(duì)變壓器造成什么危害。 EDN讀者朋友，你有沒(méi)有類似的經(jīng)歷？有的話請(qǐng)與我們分享你的觀點(diǎn)。
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