Підсилювач потужності без силового трансформатора. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / ВЧ підсилювачі потужності

 Коментарі до статті

Ця стаття є подальшим розвитком ідеї безтрансформаторного харчування [1].

У всіх наведених нижче схемах нумерація елементів, що виконують те саме призначення, збережена від схеми до схеми. Додаткові елементи нових схем мають наскрізну нумерацію. Якщо немає якогось чергового номера елемента, це означає, що він був у попередній схемі (а на цьому номера просто немає). 1.Підсилювач низької частоти

Схема УНЧ відома як трансформаторна. Особливість її – у відсутності силового трансформатора. Живлення анодів ламп здійснюється від мережі 1 В за схемою подвоєння напруги і Ua-к = 220 В. Напруження ламп - від мережі 620 В через струмообмежуючий конденсатор С220. Як Тр6, Тр1 можна використовувати силові трансформатори від старих лампових радіоприймачів із середньою точкою у вторинній обмотці (як правило, у них встановлювали кенотрони типу 2Ц5С, 4ЦЗС тощо). Мережева обмотка цих трансформаторів використовується як високомний вихід під час роботи на лінію на абонентів, напружена обмотка - як низкоомный вихід.

Рис.1 (натисніть , щоб збільшити)

У аматорських умовах як вихідний трансформатор може використовуватися силовий від лампових радіоприймачів без середньої точки на вторинній обмотці (наприклад від "Рекордів"), але для цього потрібно мережну та підвищуючу обмотки включити послідовно, а точка з'єднання і буде середньою.

Як вхідний трансформатор, в аматорських умовах може використовуватися вихідний трансформатор від лампових підсилювачів старих радіоприймачів з двотактним вихідним каскадом (дві лампи 6П14П, дві 6П6С і т.д.).

Даний підсилювач забезпечує при РВХ = 20 ... 30 Вт на виході РВХ = 120 ... 130 Вт. Конденсатори С4, С5 обмежують анодний струм ламп, пропорційно своєї ємності, наприклад, якщо С4=С5=20 мкФ кожен, то анодний струм ламп обмежений на рівні 400 мА.

Використовувати С4, С5 більшої ємності немає сенсу, т.к. анодний струм двох ламп не перевищує 350 мА. До того ж, чим більша ємність цих конденсаторів, тим більше кидок струму при першому включенні в мережу 220 і можливий пробою діодів. В якості діодів можуть бути використані Д226 або подібні до них, включені попарно паралельно. 2. Широкосмуговий підсилювач потужності KB

Схемотехніка підсилювача (рис.2) практично нічим не відрізняється від УНЧ, тільки трансформатори виконані на феритових кільцях. Причому до частот 7 МГц з успіхом можна застосовувати кільця 2000НН, але краще – 400...600НН; під час роботи до 28 МГц - 50 ВЧ, у своїй забезпечується мінімальний завал АЧХ на ВЧ діапазонах. Повинна бути хороша ізоляція між первинною та вторинною обмотками. Обмотки містять по 12...15 витків кожна.

Рис.2 (натисніть , щоб збільшити)

Вихідний трансформатор - типорозмір К40х25х25 або близький до нього. Вхідний трансформатор – К16х8х6 або близький до нього. Типорозміри можуть бути забезпечені за рахунок набору кількох кілець. При РВХ = 30 Вт струм анодів ламп становив 250 мА при Uа-к = 620B. 3. Підсилювач потужності KB із загальним катодом

Як відомо, схема включення ламп із загальним катодом вимагає повного набору напруги живлення: анодного, екранної сітки, керуючої сітки, накального (рис.3).

Звичайна схема подвоєння мережі (220В) дає джерело живлення анодно-экранных ланцюгів ламп (+620В +310 У). Для живлення накалу ламп використовується конденсатор С6, який обмежує струм накалів.

Рис.3 (натисніть , щоб збільшити)

Джерело негативної напруги зібрано на Tp1, V9 ... V12, С20. Як Тр1 використовують малогабаритний трансформатор, т.к. споживання по сітках, що управляють, дуже мало.

Хочу загострити увагу на тому, що подібні схеми мають два "загальні дроти". Один -для схеми постійного струму, це мінусова обкладка конденсатора С5, позначена 0В. Щодо цієї точки потрібно проводити вимірювання постійного струму. Причому за цих вимірах треба дотримуватися техніки безпеки, т.к. такі цілі немає гальванічної розв'язки від мережі. Наприклад, щоб виміряти анодне і екранне напруження, необхідно "-" вольтметра підключити до точки 0В, а "+" вольтметра - на ніжку 3 V5 або V6. Це напруга на екранних сітках. Якщо на ніжку 6 V5 або V6 - це і буде анодна напруга.

Щоб виміряти "-" на керуючій сітці, необхідно змінити полярність вольтметра, тобто "+" вольтметра подати в точку 0В, а "-" - на ніжку 2 V5 або V6 і резистором R1 виставити струм спокою ламп в режимі ТХ - передача (Без сигналу на вході). У режимі прийому (RX) на сітках, що управляють, максимальний "-" і лампи закриті, струм через них дорівнює нулю. Режим ламп виставляється резистором R1 в режимі, що несе за приладом РА1. Рухаючи R1 у бік контакту реле Р2, зменшують "-" на сітках управляючих до тих пір, поки йде лінійний приріст показань РА1. Як тільки лінійний приріст припинився, R1 трохи повертають назад і фіксують лаком.

Другим загальним дротом є корпус підсилювача – це загальний провід для радіочастотного сигналу. І всі виміри ВЧ-напруг; якщо в цьому є потреба, виробляються щодо корпусу. Більшість елементів підсилювача є некритичними і можуть значно відрізнятися за номіналами. Наприклад, ємності С1, С2, С7, С8, С19, С1б можуть коливатися в межах 1000 ПФ...10000 пФ. Головне, що вони витримували напруги схеми, тобто. С1, С2 - не менше 250 В, С8 - не менше 1000 (він може бути набраний з двох на 500 В), С7 - не менше 500 В, С19 - не менше 250 В, С16 - будь-який. З 14 - 80 ... 200 пФ.

Критичний лише один елемент - С9. Він повинен мати значний запас по напрузі – не менше 1000 В, а головне, ємність його не повинна бути більшою за 3000 пФ. С9 - це та "родзинка" схеми, яка забезпечує безпеку при безтрансформаторному живленні. У разі обриву загального заземлення струм між корпусом та загальним заземленням не досягає величини, що вражає організм людини, т.к. обмежений ємністю С9< 3000 пФ на рівні 250...300 мкА у найнесприятливішому випадку. Ще одна особливість - замість дроселя в сітки, що управляє, використовується резистор R5. Як показав досвід, використання резистора значно спробує стійкість каскаду до самозбудження.

Також досить успішно вирішено питання використання контурів L7, L8, L9, L10, L11, L12. Вони застосовуються реверсивно, тобто. при прийомі (RX) є вхідними вузькосмуговими з підстроюванням входу С18, а при передачі (ТХ) - узгоджують низький вихідний опір трансівера (як правило, 50...75 Ом) з високим вхідним опором підсилювача лампового за схемою із загальним катодом.

При передачі (ТХ) 17 підключається паралельно C18, але т.к. ємність С17 мала (2пФ), вона майже не впливає на налаштування контурів L7, L8, L9, L10, L11, L12, аналогічно Ссв підключається паралельно С12 і також не впливає на налаштування контуру. Ссв виконаний у вигляді одного-двох витків навколо монтажного дроту, що з'єднує С10 С12. Цей шматочок монтажного дроту виконаний з високовольтного дроту або з коаксіального кабелю, з якого знято зовнішнє обплетення, а витки намотані поверх товстого капронового наповнювача. Такий конденсатор зв'язку витримує велику реактивну напругу і струми і може застосовуватися в більш потужних підсилювачах. Після малої ємності (Ссв) - і мала напруга, тому Р1 не дуже критично до зазору між контактами.

Дана схема комутації антени з RX на ТХ з реверсивним використанням елементів П-контуру та вхідного "вузькосмугового" контуру дозволяє проводити "холодну" настройку на кореспондента - за максимальною гучністю, ручками С12, С13, С18, без випромінювання "несучої" в ефір, що значно скорочує взаємні перешкоди та налаштування на частоті ДХ-ів. Замість L7, L8, L9, L10, L11, L12 можна обійтися всього двома котушками: одна налаштовується на ВЧ-діапазонах – на 28 МГц мінімум С18, інша – на 7,0 МГц з мінімумом С18, але максимальна ємність С18 має бути до 500 пФ (щоб перекривати діапазони, що залишилися).

Відведення у котушок L7, L8, L9, L10, L11, L12 роблять приблизно від 1/З витків (від заземленого кінця), але краще підібрати на кожному діапазоні за максимальним ВЧ напрузі на сітках ламп, що управляють.

Котушки виконуються на будь-яких каркасах із сердечниками (і навіть без них). Головне - їх потрібно налаштувати за максимальною гучністю станції, що приймаються (за відсутності приладів), можливо, доведеться трохи змінити ємності, підключені паралельно їм.

Лампи V5, V6 включені на додавання потужностей в діапазоні 28 МГц; L5 і L6 налаштовуються на максимум вихідної потужності на 28 МГц, зсуваючи і розсуваючи витки. При цьому потрібно пам'ятати, що L5, L6, L4 знаходяться під анодною напругою і потрібно дотримуватися всіх запобіжних заходів.

L4 для зниження габаритів П-контуру та зручності механічного кріплення виконана на тороїдальному кільці з текстоліту, гетинаксу, фторопласту і т.д., кріпиться прямо на галеті. Відведення L4 підбираються експериментально, залежно від вхідного опору антени.

L5, L6 - безкаркасні, вони намотані на оправі діаметром 15 мм і містять витків дроту ПЕВ-1 1,5мм, довжина намотування - 25 мм.

L4 - 60 витків, намотування - виток до витка, відводи - орієнтовно від 4, 18, 32 витків, перші 4 витки - дротом 1 мм, інші-0,6мм.

Дросель L3 намотаний на будь-якому ізоляційному матеріалі і містить приблизно 160 витків дроту 0,25...0,27 мм, частина витків намотана виток до витка, інші-внавал.Намотка виток до витка з'єднана cL4 ("гарячий" кінець L3).

Котушки L7, L8, L9, L10, L11, L12 - на каркасі не менше 6 мм із сердечником СЛР-1.
L7 - 10 витків ПЕЛ 0,51, відведення від 3-го знизу;
L8 - 12 витків ПЕЛ 0,51, відведення від 4-го знизу;
L9 - 16 витків ПЕЛ 0,25, відведення від 5-го знизу;
L10 - 25 витків ПЕЛ 0,25, відведення від 8-го знизу;
L11 - 35 витків ПЕЛ 0.25, відведення від 10-го знизу;
L12 - 45 витків ПЕЛ 0,25, відведення від 12-го знизу;

С21-10пФ; С22-15пФ; С23-68 пФ; С24 – 120 пФ; С25 – 200 пФ; С26-430пФ.

P1, P2 можуть з'єднуватися як за схемою рис.З, так і паралельно, може бути застосоване одне реле з кількома контактами, наприклад, РЕМ-9, РЕМ-22 і т.д. Тип реле також залежить від Uупр. що приходить з трансівера. 4. Гібридний підсилювач потужності

Гібридні підсилювачі відомі багатьом радіоаматорам. На рис.4. представлені деякі подробиці стикування даних підсилювачів з безтрансформагорним джерелом живлення.

На транзисторі VI 4 та резисторі R7 зібраний регулятор напруги для екранних сіток ламп. Резистори R4 і R6 є струмообмежуючими (своєрідний захист) при крайніх положеннях R7, а також і в аварійних ситуаціях. R5 створює струм витоку з переходу база-емітер для нормальної роботи регулятора напруги. Резистором R1 виставляється негативна напруга на сітках керуючих ламп, при прийомі (RX) лампи замкнені максимальною напругою (негативною). R2-захист від "перекачування" підсилювача і створює часткове автоматичне зміщення на сітках ламп, що управляють.

R8, R9, R10, R11 – навантаження для трансівера. Ці ж резистори визначають вхідний опір підсилювача.

Схема рис.4 мають загальний провід постійного струму, ізольований від корпусу. Ним є мінусова обкладка конденсатора С5 (позначена точкою 0В). Щодо цієї точки, потрібно проводити всі виміри по постійному струму в схемі.

Рис.4 (натисніть , щоб збільшити)

Способи та методика налаштування зводяться до правильного вибору початкового струму через V 13, який повинен бути не меншим від початкового струму (на початку прямолінійної ділянки характеристики V13). Такий струм через лампи повинен бути виставлений резисторами R1, R7. Хороші результати виходять під час використання ламп 6П45С.

С14 має бути високовольтним, як і С9.

Хочу застерегти радіоаматорів від помилки, яку багато хто робить при повторенні подібних схем. Багато хто, контролюючи анодний струм ламп, намагається отримати максимально можливий струм. Це неправильно, тому що подібні схеми здатні забезпечити великі анодні струми, але вихідна потужність при цьому їм (струмам) не відповідає. Так, мені через одну ГУ-50 (за даною схемою) вдавалося отримати струм до 450 мА (Uак=620 В), але вихідний потужності в 200 Вт не було, що значно скорочувало термін служби (швидко втрачалася емісія катода), викликало TVI, тобто. схема працювала як підсилювач постійного струму.

Враховуючи сказане, потрібно "вичавлювати" не максимально можливі анодні струми (вони тільки опосередковано пов'язані з вихідною потужністю), а максимальна ВЧ-напруга на еквіваленті або на антені по індикатору виходу. При прирості ВЧ-напруги потрібно використовувати тільки прямолінійну ділянку і не заводити в зону "насичення". Лампи включені на додавання потужностей, параметри П-контуру - типові (викладені в попередньому розділі). Можна замість КП904 використати біполярний КТ907. Емітер включається замість витоку, колектор – замість стоку. Необхідне зміщення на базу подається через потужний резистор 500м зсуву потенціометра 3,3 до, включеного між "-" випрямляча і нижнім виводом R7, який відповідно відключається від "-" випрямляча. Цим потенціометром встановлюють початковий струм каскаду. Між двигуном потенціометра і "-" випрямляча включають блокувальний конденсатор на невелику (<100В) напругу, 5. Підсилювач на ГУ74Б

На схемі рис.5 представлений підсилювач потужності на лампі ГУ74Б, якій аноді потрібно 1200В. Ця напруга виходить за рахунок складання напруги двох джерел. Перший зібраний за схемою подвоєння напруги без трансформатора від мережі 220 В і видає дві напруги (щодо точки 0В): +310 В +620 В. Цих напруг цілком достатньо для живлення екранних сіток більшості ламп з високою анодною напругою.

Рис.5 (натисніть , щоб збільшити)

Друге джерело (його можна умовно назвати "вольтдобавкою") зібране на трансформаторі (ТС-270). Для того щоб отримати сумарну напругу 1200 В, на вторинній обмотці трансформатора має бути приблизно 400 В змінної напруги. Після випрямлення діодами V10...V17 і фільтрації конденсаторами С27, С28 постійна напруга виходить десь на 1/3 більше - у сумі з першим (+620) досягається напруга, необхідна для роботи лампи. Так як ці джерела працюють на додавання напруг і потужностей, то і потужність споживання розподіляється приблизно пропорційно до їх напруги, а це означає, що можна сміливо використовувати трансформатор з габаритною потужністю менше як мінімум удвічі, ніж при звичайній схемі трансформаторної. Джерело негативної напруги зібрано на діоді V9 та конденсаторі С20. Оскільки схема однополуперіодна, ємність С20 має бути досить великою - 200 мкФ.

Замість дроселя в сітки, що управляє, застосований резистор R5, що робить каскад більш стійким до самозбудження.

Застосовується послідовне живлення лампи через елементи П-контуру. Це має свої недоліки - елементи П-контуру знаходяться під високою напругою, і свої переваги - при послідовному живленні ККД на ВЧ діапазонах дещо вищі, а вимоги до дроселя L3 на електричну міцність дещо нижчі, т.к. він стоїть після елементів П-контуру (L5, L4).

П-контур може бути виконаний і за типовою схемою паралельного живлення.

Дещо підвищені вимоги до конденсаторів С12, С13 вони повинні мати достатній зазор між пластинами. С12 при заведених роторних пластинах повинен мати проміжок не менше 1,5мм.С10, С11 повинні витримувати великі реактивні потужності при напрузі не менше 2,5 кВ. Конденсатор С9 забезпечує техніку безпеки і його ємність не повинна бути більше 3000 пФ. С4, С5, С27, С28 - 180 мкФ х 350 кожен.

Введення підсилювача потужності в роботу провадиться в наступній послідовності.

1. Вмикається S1 (всі інші мають бути вимкнені). Починає працювати мотор обдування лампи, вся схема включається на знижену напругу через конденсатори, С'. Вони запобігають кидку струму на заряд конденсаторів С4, С5, С27, С28.

2. Через кілька секунд включається S1 - він подає в схему повну напругу, при цьому з'являється максимальна негативна напруга на сітці керуючої лампи і повна накальна напруга - йде прогрів лампи.

3. Через кілька хвилин, коли розжар прогрів лампу, включається тумблер ВК2. Якщо у схемі немає аварійних режимів, включається ВК1. Працюючи в ефірі комутацію з прийому передачі здійснює реле P1.

Вимкнення підсилювача здійснюється у зворотному порядку.

Встановлення режиму здійснюється резистором R1. Лінійний приріст потужності контролюють індикатором виходу РА1. Якщо приріст потужності припинився або йде надто повільно (зона насичення), потрібно R1 трохи повернути назад і зафіксувати.

S2, S1, S1', ВК1, ВК2 повинні мати важелі перемикання з ізоляційного матеріалу. Крім того, бажано їх встановити на ізоляційній декоративній підкладці (ізолювати від корпусу) з товстого оргскла, текстоліту і т.д.

L4 з метою зменшення габаритів та зручності кріплення кріпиться прямо на S2. Бажано виконати його на тороїдальному кільці з фторопласту, гетинаксу і т.д.

Контури L7, L8, L9, L10, L11, L12 - такі ж як у розділі 3.

Якщо ваш трансівер не "розгойдує" даний підсилювач, не засмучуйтесь - у нього можна встановити ще один каскад посилення за схемою рис.6. Це лампи типу 6П15П,6П18П,6П9 (або будь-яка інша лампа-тріод достатньої потужності), включені тріод.

Ріс.6

Напруження береться з ТС-270 (-6,3 В). Загальний провід підключається до точки 0В -це "-" конденсатора С5. Анодна напруга береться з "+" С4 (620 В). Негативна напруга береться з R1 (рис.5) паралельним підключенням. Вхід-вихід каскаду підключається до точки розриву (на рис.5 позначено "х") конденсатора С14. Дані контурів - такі ж, як у розділі 3.

L1, L2 мотаються на ферит товстішим проводом - 0,37 ... 0,4 мм, 25 ... 30 витків.

Використовуючи цю схемотехніку, можна отримати підсилювачі малих габаритів (настільні разом із джерелом) з гарною енергетикою.

література

1. В.Кулагін. Підсилювач потужності КВ "Ретро". РЛ, 8/95, с.26.

Автор: В.Кулагін. (RA6LFQ), Волгодонськ; Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Дивіться інші статті розділу ВЧ підсилювачі потужності.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву Захистити сніг Кіліманджаро 06.05.2004 Снігу Кіліманджаро тануть. Нині їхня площа в порівнянні з 1912 роком зменшилася більш ніж на 80 відсотків і склала всього 2,5 квадратного кілометра. Англійський кліматолог Ю. Нісбетт пропонує накрити снігову шапку гори, що залишилася, білою полімерною плівкою, щоб зупинити танення. Її знадобиться 50-100 тонн. Але інші фахівці скептично ставляться до цієї пропозиції та вважають, що плівка може, навпаки, прискорити танення, подіявши як покриття парника. Справа не в сонячному теплі, кажуть вони, а в тому, що вирубані ліси, що росли на схилах цього вулкана. Від цього зменшилася вологість повітря, що оточує Кіліманджаро, наростання крижаного покриву припинилося.

Інші цікаві новини:

▪ Розумний нанокостюм

▪ Прополіс знижує тиск

▪ Компактна система Axiomtek AIE100-903-FL-NX

▪ Твердотільні накопичувачі промислового класу Adata ISSS332

▪ Процесор зображень та машинного зору Inuitive NU3000

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Життя чудових фізиків. Добірка статей

▪ стаття Хома невіруючий. Крилатий вислів

▪ стаття Що таке капіляри? Детальна відповідь

▪ стаття Зміна водостічних труб. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Дігтярний лак. Прості рецепти та поради

▪ стаття Повітряні лінії електропередач напругою до 1 кВ. Опори. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024