转摘:音响交流电源的入室及隔离|HiiFi乐园 - 三越音响

只看楼主倒序阅读 0 发表于: 2006-11-22

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音響獨立電源專線+平衡式隔離變壓器

電源可以說是音響美聲的基礎，如果電源供電不足，擴大機的電流就吃不飽，特別是大功率的後級擴大機，音樂的動態範圍與飽滿度都將大受影響；另外，電源的純淨度也很重要，若是雜訊流竄其中，聲音當然不會理想了。

為何要拉獨立電源專線？
一般家庭牆壁插頭的配線大多是使用直徑2.0mm的單芯銅線，銅線截面積為3.14mm^2，這裡的「mm^2」表示「mm平方」，也就是「毫米平方」，太細的電線對於耗電量大的音響器材而言，是很大的負擔，會有吃不飽電的窘境。

而牆壁內的電源配線在暗管中一路蜿蜒，從頭到尾配接多個壁插，所有的電器與音響器材都一起併聯在這條電源線上，包括馬達、壓縮機、交換式電源供應器等等裝置所產生的雜訊，都有可能對音響器材造成干擾，因此一條獨立的音響專用電源專線就顯得非常重要，對音響的整體表現也可以得到立竿見影的效果。

電力供電簡介 一般電力之供電方式可分為：
- 單相二線式
- 單相三線式
- 三相三線式
- 三相四線式
在台灣，一般家庭的供電方式都是單相三線式，如何辨識很簡單，拿三用電表切到ACV檔位，測量一般牆壁上的電源插座，看看是否為110V左右，再測量冷氣的電源插座，看看是否為220V左右，若你的家中會出現110V/220V兩種電壓，那應該就是單相三線式的供電方式，若只有110V一種電壓，那應該就是單相二線式的供電方式，至於三相三線式與三相四線式的供電方式，通常只有工廠才會用到。

單相三線式的供電會有3條電線傳輸電力，再加上用戶端的接地線，總共會有四條線，其中有2條火線(L)，通常顏色是一黑一紅，對地電壓都是110V，但是2條線的相位差為180度，所以2線的線間電壓為220V，2條火線可構成220V供電迴路，供220V的電器使用；還有1條水線(N)，通常是白色，水線與任1條火線可構成110V供電迴路，供110V的電器使用；另外還有1條地線(E)，通常是綠色，作為接地之用；110V的3孔電源插座是接火線(L)水線(N)地線(E)，220V的3孔電源插座是接火線(L)火線(L)地線(E)。

為何要平衡式電源？ 平衡式電源的原理是將原本110V-0V-0V的L-E-N三線，轉換成55V-0V-55V的L-E-L三線，其中2條火線對地都是55V，但是相位差為180度，所以2線的線間電壓仍舊是110V，藉由這樣的架構，可以抵銷同時感染到2條火線上的雜訊，假設2條火線上的正弦波電壓在某個時點分別是+V與-V，並在此時同時感染到雜訊+n，2條火線上的電壓分別會是(+V+n)與(-V+n)，那麼這2條火線間的電位差為 (+V+n) - (-V+n) = +V+n+V-n = 2V，2條火線上的雜訊+n會因此相互抵銷，而達到有效消除電源雜訊的目的。

為何要隔離變壓器？ 在處理音響電源時，常會在電源加上一顆必v容量不小的隔離變壓器，隔離變壓器的初級與次級線圈是獨立分開的，作用是實現電路的電氣隔離，通常在變壓器初級次級間還設有遮罩層，並將此遮罩層接地，隔離變壓器可以將絕大部分來自電源的多次諧波雜訊以及干擾信號，都阻隔在隔離變壓器的初級線圈，不會從次級線圈輸出，因此可以達到我們需要乾淨電源的目的。

隔離變壓器同時還可以兼具電源電壓變換的作用，本報告中的平衡式隔離變壓器，就是以隔離變壓器實現平衡式電源，將220V的電源轉換為55V-0V-55V(線間110V)或是50V-0V-50V(線間100V)的平衡電源，供110V或是100V電源輸入的音響器材使用。

「音響獨立電源專線+平衡式隔離變壓器」施工全記錄
若有同好有意進行電源專線的施工，請務必注意安全，施工前一定要將配電箱的主電源切斷，以免觸電；鑽牆的電鑽也要用有鎖死保護的震動電鑽，以免鑽頭卡住鎖死時，電鑽本體反轉造成危險，其他手工具的使用也要小心，以免受傷。

圖說(左)：施工前的配電箱。
圖說(右)：記得施工前要將主NFB開關切到斷路位置，以免觸電。

圖說(左)：配電箱上方是主NFB，額定電流50A，主NFB上方的電源輸入是2條火線，線間電壓220V，電線是22mm^2的，主NFB的下方是2條火線的匯流排。
圖說(右)：配電箱下方是水線的匯流排。

圖說(左)：配電箱左方是地線的匯流排。
圖說(右)：主NFB下方是各迴路的NFB，上面的雙連NFB是冷氣迴路，黑白2線提供220V輸出，下方2個單連NFB是電燈迴路與插座迴路，提供110V輸出(看一下這2條紅線有多細)。

圖說(左)：電源專線的NFB採用士林電機 2P 20A 的無融線斷路器。
圖說(右)：NFB裝上配電箱之前，記得先將NFB開關切到斷路位置，再將NFB卡入中央匯流排鎖上，左方的2個NFB輸出端可以輸出2條火線，即可取電220V，這是拉220V電源專線的做法，若是要拉110V的電源專線，用1P的NFB即可，一個NFB輸出端可以輸出一條火線再配上一條水線，即可取電110V。

圖說(左)：配電箱的左上方牆面，鑿出一個斜面供專線穿出。
圖說(右)：牆面就是用這種鑿子鑿的。

圖說(左)：這是電源專線使用的電線，採用的是太平洋電線電纜的PVC電線，耐壓600V，銅線截面積38mm^2，長度100公尺，重量43.1公斤(搬了之後才發現，真的很重)。
圖說(右)：這是這捲電線的標籤。

圖說(左)：38mm^2電線特寫。
圖說(右)：這麼粗的電線要用特殊工具才能剪斷，我沒有這樣的工具，所以是用這種鋼鋸把電線鋸斷的，還滿好用的。

圖說(左)：38mm^2電線含絕緣層的直徑是11.5mm。
圖說(右)：38mm^2電線內部是由7股銅線絞合而成，絞合後的直徑是7.8mm。

圖說(左)：每條單一銅線的直徑是2.6mm。
圖說(右)：太平洋PVC電線的規格表。

圖說：太平洋PVC電線的規格表放大圖，38mm^2電線的安全電流是162A。

圖說(左)：使用O型壓接端子壓接，依實驗結果，用38mm^2的O型端子壓接會有些空隙，用30mm^2的O型端子比較剛好。
圖說(右)：將O型端子套上銅線。

圖說(左)：一般壓線鉗是對付不了這麼粗的電線的，非得要這種大傢伙伺候。
圖說(右)：依實驗結果，用22mm^2的壓頭壓接比較剛好。

圖說(左)：壓壓壓，用力給他壓下去。
圖說(右)：壓接後的狀況，這次壓接是在做實驗，一般情況下，絕緣外皮是不會剝掉這麼多的。

圖說(左)：灰色固定環是用來將電線固定在牆壁上的，上面附有鋼釘可以直接釘入水泥牆面。
圖說(右)：牆面的3個洞是用四溝震動電鑽鑽的，讓3條電線可以穿過牆壁進入房間，這裡先穿出第1條電線(地線)。

圖說(左)：靠NFB端的電線剝去一段絕緣外皮，記得先套上一段熱縮套管，再壓接上O型端子。
圖說(右)：套上熱縮套管並加熱收縮。

圖說(左)：將O型端子鎖上地線匯流排。
圖說(右)：電線從剛才鑿出的斜面穿出牆外，沿路將電線固定在牆面上，房間內的電線也是沿路將電線固定在牆面上，電線尾端留下適當的長度，用鋼鋸鋸斷。

圖說(左)：第2條電線(火線)也穿過牆壁，靠NFB端的電線剝去一段絕緣外皮，記得先套上一段熱縮套管，再壓接上O型端子，套上熱縮套管並加熱收縮，將O型端子鎖上下方NFB的輸出端子，電線從剛才鑿出的斜面穿出牆外，沿路將電線固定在牆面上，尾端留下適當長度，用鋼鋸鋸斷。
圖說(右)：第3條電線(火線)也穿過牆壁，靠NFB端的電線剝去一段絕緣外皮，記得先套上一段熱縮套管，再壓接上O型端子，套上熱縮套管並加熱收縮，將O型端子鎖上上方NFB的輸出端子，電線從剛才鑿出的斜面穿出牆外，沿路將電線固定在牆面上，尾端留下適當長度，用鋼鋸鋸斷。

圖說：2條火線鎖上NFB輸出端的特寫，這2條火線輸出的是220V交流電，O型端子鎖上NFB時，有一點太寬會卡住，需要用銼刀稍加修整，即可順利鎖上。

圖說(左)：3條電線都從配電箱左上方鑿出的斜面穿出牆外。
圖說(右)：將配電箱的外遘辿^去，並對牆面進行修補，這張照片是牆面修補後的狀態，我是使用補土進行修補，用補土補較大的洞時，補土乾燥後會收縮且會產生裂痕，要重複多次修補的動作，才能將牆面完全補平，牆面補好待乾，即可磨平上水泥漆。

圖說(左)：3條電線沿牆面固定，從配電箱向上走。
圖說(右)：繞過天花板。

圖說(左)：從天花板向下走。
圖說(右)：3條電線從下面3個洞穿過牆壁進入房間。

圖說(左)：3條電線就是分別從這3個洞穿過牆壁進入房間。
圖說(右)：這張照片是牆面修補後的狀態。

圖說(左)：這是3條電線進入房間的地方，因為鑽牆時是用震動電鑽由房間外向內鑽，因此房間這一側的崩裂比較大。
圖說(右)：這張照片是牆面修補後的狀態。

圖說(左)：穿過牆壁進入房間後，將電線沿牆面固定。
圖說(右)：繼續沿著牆壁轉角固定。

圖說(左)：電線尾端的位置要裝上配電盒。
圖說(右)：3條電線的橫斷面，這是用鋼鋸鋸斷的，斷面非常工整。

圖說(左)：用斜口鉗剝去一小段絕緣外皮，一般剝線鉗對付不了這怪物，要小心斜口鉗不要傷到了銅線。
圖說(右)：記得先套上一段熱縮套管，再壓接上O型端子。

圖說：來一張特寫。

圖說(左)：套上熱縮套管並加熱收縮。
圖說(右)：依照配電盒位置調整電線的形狀。

圖說(左)：因為一般的外接配電盒不夠大，所以我是用安裝 2P NFB 用的外接配電盒。
圖說(右)：因為配電箱已經接了一個2P的NFB，配電盒這裡再接一個2P的NFB好像有點多餘，因此決定直接用接線端子台連接平衡式隔離變壓器，原本用來裝NFB的洞就用無孔蓋遮住。

圖說(左)：配電盒左側開3個洞接輸入電源線。
圖說(右)：配電盒右側開2個洞接輸出電源線。

圖說(左)：採用的大型接線端子台。
圖說(右)：將配電盒與端子台鎖在牆上，並將3條輸入電源線的O型端子鎖上端子台的左側。

圖說：來一張特寫。

圖說(左)：端子台的局部特寫。
圖說(右)：配電盒，獨立電源專線的部分到此完工。

圖說(左)：接下來是隔離變壓器的部分，我裝了2台小郭兄推出的平衡式靜電隔離變壓器，採用220V輸入，每台提供110V電源輸出插座4個，100V電源輸出插座2個，100V的電源插座可供日系音響器材使用。首先介紹重要零件，NFB是採用 MERLIN GERIN multi9 C60N D16A。
圖說(右)：透明端子台。