A54-13出力トランス

2024/3/3 Ver 1.000

更新履歴
2024-03-03　Ver 1.000 新規作成


【はじめに】

出力トランスA54-13は、面白い出力トランスである。1次側にB-CT-PとCTがある。という事は、PPトランスとしても使えるという事になる。
仕様は、出力：6W DC50mA 周波数特性：50Hz〜20kHz。インピーダンス1次側：5KΩ 2次側：0Ω-4Ω-8Ωとなっている。

No.１トランス


図１　ゲイン特性

信号源駆動インピーダンスは、1KΩです。割ときれいな特性です。300KHzくらいと400KHzにディップがありますね。均してみると、ほぼ-6dB/octに近く、高域特性は、良くできてますね。高帰還に向いています。



図２　位相特性

最悪-80°くらいですから、高帰還に向いていますね。全体として、優れたトランスですね。

No.2トランス


図３　ゲイン特性

信号源駆動インピーダンスは、1KΩです。割ときれいな特性です。300KHzくらいから600KHzくらいまでに暴れがありますね。均してみると、ほぼ-6dB/octに近く、高域特性は、良くできてますね。高帰還に向いています。


図４　位相特性

最悪-95°くらいですから、高帰還に向いていますね。全体として、優れたトランスですね。

低域特 性

No.1トランスの2次の8Ω端子にアンプをつなぎ、1次の5K端子に5KΩ負荷を付け、波形と電圧を見ました。
ただし、 DCは重畳されていません。

正弦波が通った電圧限界は、
周波数(Hz)
 1次の電圧（5KΩ負荷）V
 電力（5KΩ負荷）W
測定アンプの限界(W)
20
 96
 1.24
4.5
30
 129
 3.33
5.0
50
 183
 6.69
9.0
70
 190 7.22
9.0
100
 190以上
 7.22以上
9.0
 
となったので、トランスとしては50Hz 6Wを満足してます。

PSPICEトランスモデルの作成

No.1トランス


図A-1　2次オープンのインピーダンス特性

|Z|の1Hzから2KHzまで真っ直ぐなので、インダクタンス成分です。Lp=13.26Hです。8KHzから80KHzまで真っ直ぐなので、容量成分です。178.15PFです。|Z|のピークが鉄損の値です。577.19KΩ、周波数は 4.355KHzです。
Rp、Rsは、共振点を示しています。80KHzと300KHzですね。



図A-2　2次ショートのインピーダンス特性

抵抗分は493.98Ωくらいで、漏れインダクタンスは、Ls=19.87mHですね。

No.2トランス


図A-1ー１　2次オープンのインピーダンス特性

|Z|の1Hzから2KHzまで真っ直ぐなので、インダクタンス成分です。Lp=14..17Hです。8KHzから80KHzまで真っ直ぐなので、容量成分です。168.5PFです。|Z|のピークが鉄損の値です。583.38KΩ、周波数は4.786KHzです。
Rp、Rsは、共振点を示しています。80KHzと300KHzですね。



図A-2ー１　2次ショートのインピーダンス特性

抵抗分は492.52Ωくらいで、漏れインダクタンスは、Ls=19.25mHですね。

LCRメーター測定



図A-３　No.1トランスのLCRメーター測定結果



図A-４　No.2トランスのLCRメーター測定結果

トランスモデルの作成

No.1トランスから作る。
*
* A54-13　5K single OPT
*
.SUBCKT A54_13 P B S2 S0
* Primary inductance
L1 P 1 13.26 図A-1のLpより
* Primary resistance
R2 P 1 577.19e3　図A-1の鉄損より
* Primary DC resistance
R1 1 B 214.6　図A-３のDCRより
* Primary capasitance
C1 P B 178.15e-12　図A-1の容量より
* Secondary inductance
L21 S1 S0 0.021216   図A-1のLp×(8Ω÷５KΩ)
* Secondary DC resistance
R21 S2 S1 0.47
* Cappling
K2 L1 L21 0.998845125211319　図A-3の1KHzの結合率より
.ENDS

結合率は、√（1-Ls/Lp)なので、図A-1、図.A-2より計算すると0.999250473となります。

なお、高域の共振点とかディップは組み込まれていません。

トランスモデル評価



図A-５　ゲイン特性

図１とくらべると低域特性が急峻である。あとは大体できている。



図A-６　2次オープン

図A-1と大体あっている。



図A−７　2次ショート

図A-２と大体あっている。