谈谈我对励磁喇叭电源的肤浅认识

红灯记 · 发表于 2021-2-28 15:33:52

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对于励磁喇叭，我很少触及。印象中初次见到励磁喇叭是一台废弃的前苏联的大音箱，想拆里面的磁铁放在工作台上使用，结果没看见磁铁倒是看见一个大变压器贴在喇叭的尾部，师傅告诉我说那是电磁铁线圈，用来给喇叭产生磁铁的，觉得很奇怪，师父说那可能是苏联人没有磁铁矿，用电磁铁做喇叭的缘故吧。后来维修一台单位的雅马哈电子琴无声故障时，发现喇叭没有励磁电压，检查才发现励磁电源占了整机电源很大一部分，整流滤波后直接给供电，排除故障后机器出声了，那是我第一次听励磁喇叭的声音，的确和代用的恒磁喇叭（我喜欢称呼其为永磁喇叭）的音色不一样；再后来就是本地一位收音机爱好者，弄了一台根德的电子管收音机，是励磁喇叭，好听很。
最近，有本地烧友弄到一套西电的励磁，让我去帮着弄起来，经过近半个多月的折腾，基本上进入状态了，在这过程中，我的认识逐步的加深，同时也恶补了一下相关的知识，看过很多网上的相关帖子和文章，总结如下，供大家参考，不正确的认识和体会希望大家批评指正：

1、励磁喇叭的磁场大小以及稳定与否，和流过励磁线圈的电流有直接的关系，电流大磁场就强反之磁场就会变小
2、励磁线圈工作的时候会升温，升温以后励磁线圈的电阻会增加，
3、激励信号的大小、有无，对励磁线圈的磁场强度，线圈的温度有影响
4、励磁线圈要求有恒定的励磁电流，才能够保证磁场强度的稳定和磁力线的均匀分布
5、励磁电源应该是干净的纯直流恒流源，这点也很重要，

下面将分开讨论这几个问题

红灯记 · 发表于 2021-3-1 09:26:55

1、励磁喇叭的磁场大小以及稳定与否，和流过励磁线圈的电流有直接的关系，电流大磁场就强反之磁场就会变小

根据电磁场的理论，我们知道，电磁场与通过闭合线圈的电流强度、闭合线圈的闭合面积、闭合线圈的匝数成正比。当励磁线圈的截面积和匝数确定了，磁场强度的大小就有通过线圈导体的电流决定了。那么这个电流是不是可以无限制呢？当然不行，原因如下：
a、线圈品质，这里线圈的品质包裹导线的常温电阻率和随着温度而变化的电阻率、导体绝缘物质劣化和温度的关系等，超出一定值的电流会导致电阻的急剧升高和绝缘品质的下降
b、软磁物质的导磁率以及均匀性然此物质能够把作用其周围的电场转换成磁场，在理想的状态下，要求软磁物质质地均匀，未磁化前自由磁极分子分布均匀，极性散乱无章，然而不同的软磁材料要形成均匀分布的磁场，也就是说磁力线要均匀，必须有足够的电流强度才能使然
综上所述，当励磁结构确定以后，励磁电流就有一个最佳值，小于这个值，可能磁场不稳定，磁力线不均匀；大于这个值，机构会升温引起线圈或者软磁物质老化疲劳

红灯记 · 发表于 2021-3-1 10:12:59

2、励磁线圈工作的时候会升温，升温以后励磁线圈的电阻会增加，

理想的励磁线圈供电，要求是非常纯净的直流电。由于励磁线圈存在着直流电阻，所以一旦上电就开始升温，一直升到单位时间内上升的热量和单位时间内散发的热量相等的时候就不再升温，这还必须是在电流值恒定的前提下
在这里，重点是在电阻的升温过程中，由于金属导体的温度特性，导致随着温度的增加，励磁线圈的电阻也会增加，因此流过励磁线圈的电流是慢慢的减弱的，这是励磁机构升温后维持温度平衡的另一个方面，这点很重要。至于上述物理过程在这里不做深入的公式的推导换算，大家只要知道有这么一回事就行了，有兴趣的开友可以百度一下相关的知识

红灯记 · 发表于 2021-3-1 16:16:32

3、激励信号的大小、有无，对励磁线圈的磁场强度，线圈的温度有影响

上面我们提到的励磁机够的升温，是励磁喇叭温度上升的主要因素。实际上，励磁喇叭的温度变化还和音圈有关系

我们知道，音圈要通过音频电流，变化的音圈电流让音圈产生的磁场和励磁线圈产生的固定磁场相互作用，作用的结果有两个，一个事音圈产生纵向运动带动音膜推动空气发声，另一个是使得励磁磁场的矢量发生变化，虽然音圈和励磁线圈不接触，磁场和磁场之间的互相作用也会消耗和产生热量，这份由音圈产生的热量的大小由通过音圈的音频电流的大小决定。

实践证明，在有自动恒流控制的励磁电源中，声音的大小会在一定程度上影响励磁电流的大小，就是因为温度的变化导致励磁线圈电阻的变化

红灯记 · 发表于 2021-3-1 20:23:25

4、励磁线圈要求有恒定的励磁电流，才能够保证磁场强度的稳定和磁力线的均匀分布

这一点是我要和大家分享的重点，以前我也没仔细思考过这个问题，在很多地方看见大师们介绍说，励磁电压要稳定。变化一下励磁电压，会有不同的音质风格表现，也看见许多动手能力超强的朋友自己制作励磁电源，五花八门，各尽所能。电路设计目的就是要达到输出电压稳定的目的。就我最近的实践总结来看，这是一个误区。由上面的分析大家如果理解的话，就应该知道，励磁单元在工作的时候，电阻是变化的，如果我们仅仅维持电压的恒定不变，那电流就是变化的，变化的电流怎么能保持励磁磁场的稳定呢？答案是否定的，因此，励磁电源输出的电压必须随着励磁电阻的变化而变化，这样才能根据欧姆定律，保持电流的稳定不变。

红灯记 · 发表于 2021-3-2 16:40:55

5、励磁电源应该是干净的纯直流恒流源，这点也很重要，
DIY爱好者们自己做励磁电源，通常含波纹电压，高的达几百毫伏，理想的波纹系数为零当然好了，因为波纹电压实际上就是50赫兹或者100赫兹的交流电压，波纹电压通过励磁线圈会产生交变磁场，干扰恒定的直流磁场，磁场不稳定，何来好的声音呢？
但这样的电源设计和制作难度不小，尤其是要引入恒流伺服电路，真的不是一般的DIY者能够胜任的

红灯记 · 发表于 2021-3-2 17:17:56

如上图所示，是西电的一款著名的励磁电源电路，实际上就是一款恒流电源，原想在图上的空白处做一些解释标注，现在先请有兴趣的朋友试着分析一下这个自动恒流原理现

lg2009 · 发表于 2021-3-2 18:06:56

神灯电源电压是可调的，线圈内阻因线圈升温电流减小，升温到一定数值会稳定下来，这个过程的变化其实对声音变化不算太大，但驱动头确实是要一定温度声音才流畅

红灯记 · 发表于 2021-3-2 18:48:36

lg2009 发表于 2021-3-2 18:06" B% U) s A: w9 c3 @3 g
神灯电源电压是可调的，线圈内阻因线圈升温电流减小，升温到一定数值会稳定下来，这个过程的变化其实对声音 ...

可能没玩对路，我调的基本是一开机就好听，不但升温，还可以降温

lg2009 · 发表于 2021-3-3 09:23:02

红灯记发表于 2021-3-2 18:48, F- H( a$ H5 V
可能没玩对路，我调的基本是一开机就好听，不但升温，还可以降温

好的，那找时间到陈总的府上听听极品594驱动头，学习一下灯版调整手法

红灯记 · 发表于 2021-3-3 09:41:57

lg2009 发表于 2021-3-3 09:23
7 l9 `9 z1 @# Y% O1 M) M好的，那找时间到陈总的府上听听极品594驱动头，学习一下灯版调整手法

既然您认识CHEN生，那就去体验一下吧
他会和您分享更多的体会

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