三分频扬声器系统分频器电感的精确设计

    至于高音单元的分频电感L1，因它未与负载串联，就不存在L2那样的功耗和阻尼问题。但是仍希望其阻抗尽可能小些。因为它与负载并联，起着旁路来自C1的残余低音频成分的作用。若阻值过大，就会影响高音分频网络对低音频的衰减陡度。
    综上所述，电感直流电阻的数值在理论上是越小越好，实际应用中对电感直流电阻数值的要求，应从减小它对电路的影响方面去考虑。具体说又分2种情形，对与负载串联的电感（如L2），应从允许的功率损耗和有足够的阻尼两方面去考虑；对与负载并联的电感（如L1），则主要从具有足够的旁路作用去考虑。
    对L2电阻影响功率损耗和L1电阻影响旁路作用的处理原则相同，即应使L1和L2的阻抗R远小于扬声器的额定阻抗R（L即R<    综上所述，可得出这样的结论：对与负载串联的电感，一般按阻尼要求R≤RL/20确定其电阻值。例如，对8Ω负载，L2的电阻不应高于0.4Ω；对4Ω负载则不应高于0.2Ω。对与负载并联的电感按R≤RL/10确定其阻抗值。例如对8Ω负载，L1的电阻不应高于0.8Ω；对4Ω负载，则不应高于0.4Ω。按这样的要求可能许多著名的扬声器系统都达不到指标。
    对同一电感量，其绕组结构可任意多。因此空心电感线圈必然存在一个最佳结构尺寸，它应使电感量L对其电阻R之比L/R达到最大值。即可找出一套合理绕制空心电感线圈的经验计算公式，与其它方法得出的结构尺寸相比，相同的电感值具有最小的阻抗值。
    其实电感结构是否最佳很容易从其外形判别。如果绕组截面大致呈正方形，且绕组内径为绕组宽度（即绕组高度）的4倍，那么基本上属于最佳结构。
    结构最佳的电感线圈应该用料省、体积小，并可使电感量和电阻同时满足预先给定的数值。
    由于对每一电感值和电阻值均有一个最佳结构尺寸，因此应舍弃传统的计算方法求取、制作电感。因为传统方法不经测试修正难以满足最佳要求。
    下面介绍改用经验公式的计算方法，此方法能满足最佳要求。而且它对一些特殊结构尺寸的电感计算精确度也很高。

4.2最佳结构电感的计算
    设所需电感量为L（μH），其阻抗值为R（Ω），先求出绕组的结构参数
 
    参数b是绕组的高度（宽度），决定了绕组的内径和外径。所以求得b后即可按图4制作绕组骨架，其中骨架外径适当加大10%左右，然后求取
 
其中，N为绕组匝数，d为导线铜芯直径，i为导线总长度，w为导线总重量。
 
    根据铜芯直径d从线规表中选取对应的标称直径，由导线总重量可选购足够用量的高强度漆包线。
    采用该计算方法绕制的电感经与实验对比，误差一般小于5%，绕制后是否测量已无关紧要了，基本上能满足直接应用的要求。
    由于以上绕制方法中，实际使用导线铜芯直径D总是选得比计算直径d大一些，从而造成绕制后的电感量总比计算值低些，显然，加长绕制导线长度，即多绕几匝就可使实际电感量更接近计算值。实际绕制导线的总长度可由
k=0.4[(D/d)-i]     （6）
I（=i+k）i         （7）
求出。其中k为实际导线的加长系数，I为实际绕制导线总长度，把长度I全部绕入骨架即可。D为实际导线直径。
    如计算1 mH、电阻值为0.8Ω的空心电感线圈的最佳结构尺寸及绕制参数。将数值代入式（1）～式（5）得
 
    骨架的中心轴外径取2b=24 mm，骨架两夹板间距为b=12 mm，骨架夹板外径取4b=48 mm，(实际制作时可加大10%）。计算结果如下
b=12 mm；2b=24 mm；N=181.5匝；d=0.75 mm；i=20.52 m；w=81 g。
    如果采用导线直径实际为D，则用k=0.4（[D/d）-i]，I（=i+k）i进行修正。采用该方法计算出L1，L2，L3，L4的值，照图装配即可。
    作为计算验证，笔者按Hi-Vi S8 plus扬声器系统分频器的参数制作了一个家用扬声器系统。其中2只0.55 mH和0.18 mH的电感按上述结果计算制作，实测电感值为0.565 mH和0.187 mH。误差不超过5%。说明此法绕制的电感量准确。通常该计算法即使没有电感表测量，电感误差也不超过5%。
     将该计算法与以往的图表法比较，还可体会出该方法的优点：用料省、体积小、不需绘制图表、误差小。