【回路】300Vで動かす半導体アンプ（４）出力トランスのDC電流

出力トランスありきの増幅回路というと高周波では今でもポピュラーなのかもしれませんが、音声帯域でトランスを使うのは真空管アンプぐらいかと思います．真空管にせよ半導体にせよ、電流出力デバイスであるからには、プレートもコレクタも10kΩぐらいの高い出力抵抗を持ちます．ところが高い出力抵抗で８Ωという低い抵抗のスピーカーを駆動するのは無理です．

そこでインピーダンス変換する必要が生じるわけで、真空管ではトランスでそれを行います．半導体ではエミッタフォロアでそれを行います．

なんで真空管＝トランス、半導体＝エミフォロ なのか？

理由はつまるところコストでしょう．

　・真空管をポコポコ並べるとお金がかかるからトランスの方が安価で済む

　・半導体はトランスよりも安価なのでエミフォロが良い

ところが、今わたしは真空管みたいなFETアンプを作っています．300V電源で出力トランスありのFETアンプという変な構成です．真空管と半導体の悪いとこ取りみたいな回路と言えるかもしれません．

火入れ風景．

左上の小さいトランスが、東栄変成器T-850/12Kです．国産品らしいです．

SPECは 最大電流：2Wmax(DC20mA) ぐらいしかありません．

わたしは半導体世代なので、オーディオ用出力トランスを使うのは初めてです．

出力トランスの使い方を知らないので判らないことがあります．

　シングル出力トランスはいくらのDC電流で使うべきなの？

コアを磁気飽和ギリギリで使うべきでない、とは回路屋の常識ですから、DC電流少な目で使うべきなのだろうなぁとは思います．

それをnetを検索しても回答が見つかりません．たぶん真空管屋にとっては常識だからなのでしょう．

　こちらには、重畳DC電流について軽く会話がありますがなんともいえず．

　こちらによると、トランスのSPEC MAXで使って良いと受け取れます．

　こちらによると、SPECの70%ぐらいで使うのを推奨しているようです．

そもそも、シングル出力トランスのDC電流SPECってどういう根拠で決めてるんですかね？

　・トランスの発熱量

　・コア飽和磁束の理論値の８０％とかなんとか

　・アンプに実装した時に歪が悪化し始めるギリギリのところ

　・DC電流重畳でインダクが低下し始める実測ポイントの８０％とかなんとか

どれなのか知らないです．

たかが出力トランスなどと思っていたけど、根底のところが判ってないという現実に愕然としちゃってたりするんだよこれが．

また、トランスのDC電流MAXが決まった時点で、そのアンプから取り出せるスピーカー電力も一意に決まっちゃうもんなんですね．ここは、真空管屋さんのいう「負荷線がどうのこうの」の事だと思い、真空管屋さん的には何を今さらな話題なのでしょう．

計算の過程を説明します．

まず、所与のパラメータはこの２つだけ．

　・トランス　12kΩ：８Ω

　・トランス　20mAdc MAX

これから順に計算します．

　・巻き線比は√(12000/8)=38.7

　・１次側の最大電流スイングは40mApp

　・１次側電圧は40mApp＊12kΩ＝480Vpp

　・２次側電圧は480Vpp/38.7=12.4Vpp=4.4Vrms

　・２次側電力はP=V*V/R=2.4W

スピーカーが４Ωであっても2.4Wなのは同じ．

出力トランスについては以上でおしまい．

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終段FETのこいつが結構発熱してて、半田のヤニが軽く匂うんだよなぁ．あかんわーもう

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かしこ