如何決定LM3886後級的變壓器規格

吳立民

1. 電壓=電流*電阻

V=IR，V就是電壓、I是電流、R是電阻

2. 功率=電壓*電流

P=IV，P就是功率、I是電流、V是電壓

基本上，懂了上面兩個公式就可以解決許多DIY 上的問題，但 如果您打算更進一步的深入電路設計，那還有很多可玩的、可 學的東西。

問題一：當變壓器次級變壓（次級，就是變壓器輸出那端啦） 為27-0-27時，全波整流、濾波可得多少直流電壓？

很簡單，就把變壓器次級電壓乘以根號二，也就是1.414即可。 27*1.414=38V，因此可以得到正負38V的直流電壓。 切記，雖然擴大機插頭插在交流電上，但到內部還是會透過整流 濾波電路轉為直流電，供應給電子電路的。

問題二：當供應電壓為正負38V時，擴大機的最高輸出電壓是 多少？（峰值電壓）

既然供應電壓是正負 38V，所以擴大機的輸出電壓最高不能超過 正38V、最低不能低於負38V。換言之，輸出端可以在正負38V 之 間擺動，但『不能超過』。

此時可以引入一個名詞，就是峰值電壓，代表擴大機輸出的最高 電壓，所以此處的峰值電壓就是38V。

有時候，讀者也會看到一個規格Vp-p，就是Peak-to-Peak，峰到 峰值，所謂峰到峰值，就是『正電壓最高點」到『負電壓最低點 』的電壓差，也就是38V的兩倍，寫成76Vp-p。

我們在此補充一點。擴大機的輸入是否會準準的頂到供應電壓的 上下限呢？其實不會。因為晶體工作會吃掉一些電壓，所以供應 正負38V的電路，或許只能輸出正負35V，如果放大器的輸出電流 不足的話，這個電壓還有可能更低一些。因此放大器的設計技巧 很重要，必須懂得充分利用電壓才行。

問題三：當供應電壓為正負38V 時，擴大機的最高輸出電流是多 少？（峰值電流）

因為擴大機輸出電壓最高為38V，加在八歐姆的喇叭上（我們所謂 的『負載』，喇叭是擴大機的『負載』），因此最高輸出電流為： 38/8=4.75A，這個電流又稱為峰值電流。

問題四：當供應電壓為正負38V時，擴大機的最高輸出功率為多少？ 或許讀者剛剛看到那個P=IV的公式，會想把電壓乘以電流： 38*4.75=180.5W！老天，LM3886哪有這麼大的輸出功率呢？因此這個算法是錯誤的！

一般我們在計算、測試擴大機輸出功率時，都是以連續正弦波來 評估，而正弦波並不是以固定的電壓在喇叭上消耗功率，正弦波 是一個變動的、上下波動的電壓。換言之，它並不不是時時以38V 對喇叭『做功』（施加能量），有時38V、有時0V、有時10V，週 期性的變化。

此時我們要引進另外一個概念，就是『均方根值』，也就是RMS值。 實際的輸出功率==電流的均方根值*電壓的均方根值。

均方根值怎麼算？也很簡單，就是把剛剛得到的峰值電壓、峰值電 流除以根號二，也就是除以1.414就好了。

均方根電壓：38/1.414=26.87Vrms

均方根電流：4.75/1.414=3.36Arms

於是輸出功率的計算為：26.87*3.36=90W

注意，這是『理論上』的輸出功率，我們剛剛提到了，擴大機內的 晶體會吃電、也有消耗，所以不見得能完美的做到這麼好的效果。 以LM3886後級來說，大概可以到65~70W左右，如果電源供應器的功 率充裕，或許可以更好一些。

這個65~70W是所謂的連續輸出功率，持續輸出的；事實上，根據 NS提供的資料顯示，LM3886瞬間可以爬到135W，至於這個瞬間有 多短？似乎並無定論。但瞬間功率意味擴大機可以反應瞬間的動 態，高一點也好。

許多床頭音響動輒宣傳千瓦功率，有可能嗎？或許有可能，但應 該只是非常短的時間，譬如0.00001秒！宣傳價值高於實際硬用 的價值。

問題五：變壓器的選擇，應該有多少電流？

剛剛我們算到兩個電流，一個是4.75A的峰值電流；另一個是 3.36A的均方根電流，到底變壓器初級電流應該用多少？ 在解答之前，我們要給予初學朋友一個概念，電源功率越大、電流越大，除了多花費金錢之外，只要變壓器繞得好，其實對音質 是絕對有正面助益的。

回歸原題。如果您的要求標準不是很高，那3.6A足矣！那峰值電 流怎麼辦？3.6A的變壓器，能對付4.75A 的峰值電流嗎？其實可 以，因為瞬間的電流需求可以從濾波電容來抓（濾波電容是能量 儲藏庫），君不見汽車音響上的電容都跟砲彈一般大，就是為了 補充瞬間電流的不足。

可是，如果消耗能量的速度太快，連變壓器都來不及補充能量怎 麼辦？

這就是個人需求的問題了。如果標準較高，希望維持連續不斷的 動態，那就需要4.75A的電流，電源供應能量充裕了，聲音也會 好聽，這其實比換個小電容、換個小電阻的成效明顯太多、太多 了！

結論

很多人談到擴大機功率的計算時，就會去找出一堆公式來應用， 但其實這樣有些危險，因為公式很多、很容易造成誤解的。最好 的方式，就是去理解整個計算的原理，或許得花十來分鐘的時間 去消化、思考，但這樣不必死記，也能靈活運用，不是很好嗎？ 另外也提醒初學者一個很重要的觀念：理論，並不是絕對的準確 但千萬不能因此拋棄一些基本觀念，缺乏正確的基本觀念，將使 得進步遲緩，也容易被虛幻不實的宣傳給矇騙了。