Сайт Радиолюбителей Харьковской области
   
Italiano Español English Deutsch
Главная Регистрация Вход
Вход на сайт
Позывной:
Пароль:
Меню
Фотоальбом
Поиск
Наша кнопка




Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
 Источники питания


                                    Блок автоматики усилителя мощности "экстра" класса.


Конструктивно выполнен совместно с усилителем в одном корпусе, но может использоваться и в качестве дистанционного пульта управления.

Особенность блока автоматики в реализации полностью "кнопочного" управления усилителем. Блок автоматики выполняет следующие функции:

  • Соблюдение строгой последовательности подачи напряжений питания на усилитель мощности.

  • Задержку включения анодного напряжения до полного прогрева лампы.

  • Индикацию всех режимов работы, включая режим "выключить".

  • Снятие анодного напряжения при превышении тока анода или экранной сетки больше допустимых на время более 0.5 сек.

  • Соблюдение строгой последовательности снятия напряжений питания при выключении усилителя.

  • Автоматическое выключение усилителя по заданной программе(снимаются напряжения анода, накала, обеспечивается продувка лампы в течении 4-5 минут и затем выключается охлаждение).

  • Возможность экстренного включения анодного напряжения.

Аналогичные возможности предоставляет автоматика радиостанции Р-140

В блоке автоматики использованы реле, применяемые в военной и авиационной технике, что обеспечило высокую надежность работы.

Принцип работы.

Включение усилителя:

В исходном состоянии напряжение 220 вольт не подается ни в одну цепь, поскольку все реле обесточены. При кратковременном нажатии на Кн1 напряжение 220 В через контакты кнопки подаются на трансформатор Тр1. Напряжение вторичной обмотки, выпрямленное двухполупериодным выпрямителем, через контакты Р4/1 подается на Р1. Р1 сработав блокирует цепь питания Тр1. Одновременно 220 В подается на систему (вентилятор) охлаждения.Л1 сигнализирует о подаче питания на автоматику и охлаждение.

Включение накала:

При нажатии на Кн4 напряжение +27В подается через н.з.к. Р3/1 и н.з.к. Кн3 на реле Р5,которое самоблокируется контактами Р5/1. Одновременно контакты Р5/2 подают питание на накальный трансформатор. Параллельно реле Р5 включена Л3 которая сигнализирует о включении накала. В эту же цепь через н.з.к. Р8/1 включено реле времени Р7,которое начинает отсчет времени одновременно с включением накала.

Подготовка к включению анодных напряжений:

По истечении установленного интервала 3-5 минут, сработает реле времени Р7. Своими контактами Р7/1 оно подает питание на Р8,которое самоблокируется контактами Р8/2 и снимает питание с реле времени Р7(контактами Р8/1). При срабатывании Р8 ,контактами Р8/3 готовится цепь включения анодного напряжения. Л4 сигнализирует о готовности усилителя к включению анодного напряжения. В случае необходимости время на прогрев усилителя может быть сокращено нажатием Кн8(экстренное включение),при этом на реле Р8 питание подается в обход реле времени. ВКЛЮЧЕНИЕ НЕПРОГРЕТОГО УСИЛИТЕЛЯ МОЖЕТ ПРИВЕСТИ К ПРЕЖДЕВРЕМЕННОМУ ВЫХОДУ ЛАМПЫ УСИЛИТЕЛЯ ИЗ СТРОЯ.

Включение анодного напряжения:

При включенном накале +27 В через н.з.к. Кн6, Кн7 (блокировка),контакты реле Р8/3(сработавшего после прогрева лампы),контакты датчиков тока ДТ1 и ДТ2 подаются на Кн5,при нажатии которой срабатывает реле Р6. Реле Р6 самоблокируется контактами Р6/1 и контактами Р6/2 подает 220 В на трансформатор анодных напряжений. Усилитель полностью включен!

Превышение тока анода или экранной сетки:

Во время работы усилителя может возникнуть ситуация когда ток анода или экранной сетки превысят свои значения. При этом сработают датчики тока ДТ1 или ДТ2. Если это произошло на время не более 0,5 сек то за счет заряда конденсатора С3 реле Р6 будет удерживаться в рабочем состоянии. Если превышение тока продолжалось более 0,5 сек. реле Р6 отпустит и снимет напряжение с анодного трансформатора. Включить анодное напряжение можно повторным нажатием Кн5.

Выключение анодного или накального напряжения:

При снятии крышки(кожуха) усилителя или при нажатии кнопки Кн6,снимается напряжение с реле Р6,которое обесточивается и снимает напряжение с анодного трансформатора. При нажатии кнопки Кн3 полностью обесточиваются Р5,Р6 и Р8,в результате будет снято напряжение 220 В с анодного и накального трансформаторов. В любом из этих случаев питание с устройства охлаждения не снимается.

Полное выключение:

При нажатии Кн2 будет подано питание на Р2 и Р3. Р3 сработав, контактами Р3/1 снимет питание с цепей анода и накала и самоблокируется. Л2 будет сигнализировать о режиме полного выключения. Система охлаждения продолжает работать. Через 4-5 минут сработает реле времени Р2 и контактами Р2/1 включит реле Р4. Реле Р4 контактами Р4/1 разомкнет цепь питания Р1,а Р1 разомкнет цепь питания Тр1. После разряда конденсатора С1 все реле будут обесточены и установится исходное состояние.

Дистанционное управление:

Для реализации дистанционного управления возможно дублирование кнопок и лампочек в пульте дистанционного управления или выполнения блока автоматики в виде дистанционного блока управления. В последнем случае блок автоматики соединяют с усилителем проводами необходимого сечения (цепи 220 накал, анод, охлаждение и цепь датчиков тока).

Датчики тока используются типа УТ-01-1,5(анодный),УТ-01-0,05(экранный), Можно изготовить датчики из герконов, подобрав к ним катушки по необходимому току срабатывания. Возможно применение готовых герконовых реле, в этом случае их обмотки шунтируются необходимыми резисторами.

Затраты на постройку такого блока окупаются более комфортной работой, увеличением долговечности радиоламп.

Применять реле более целесообразно, чем другие элементы, так как большие ВЧ токи в усилителях не выводят реле из строя, чего нельзя сказать о полупроводниковых приборах.

Применять указанные типы реле не обязательно, поскольку можно выбрать и другие, самое главное - не превышать допустимые токи через контакты.

Кнопки применяемые в блоке управления -любые, на ток не менее 0,2 А Кнопка Кн1 на ток 0.5 А при напряжении не ниже 300 в.

Н.Филенко (UA9XBI), ua9xbi@online.ru

                   Cхема блока питания Diamond GSV3000
                 
                        

Мощный бестрансформаторный блок питания

Заманчивая идея избавиться от крупногабаритного и очень тяжелого силового трансформатора в блоке питания усилителя мощности передатчика, давно озадачивает радиолюбителей. Особенно, эта идея привлекательна для участников радиоэкспедиций, где каждый лишний килограмм массы аппаратуры ощущается "собственным горбом". В различных радиолюбительских изданиях прошлых лет публиковались конструкции бестрансформаторных блоков питания. Но это, как правило, были устройства относительно маломощные, предназначенные для питания передатчиков мощностью 100...400 Вт, кроме того, требующие наличия защиты от "неправильного" включения вилки питания в розетку. Я довольно продолжительное время экспериментирую с бестрансформаторными блоками питания, и мне приходилось использовать различные схемы выпрямителей с умножением напряжения питающей сети. Для выходного каскада трансивера на лампе ГУ-29 сделал удвоитель напряжения на 600 В. Четырехкратный умножитель-выпрямитель задействовал для питания анодных цепей усилителя мощности на четырех лампах Г-811.

Применение современных малогабаритных электролитических конденсаторов позволяет сконструировать и изготовить мощный высоковольтный блок питания небольшого размера и веса. Предлагаю, как вариант, блок питания для усилителя мощности на лампе ГУ-43Б, включенной по схеме с общим катодом с выходной мощностью 1,5 кВт (подводимая 3 кВт). Это бестрансформаторный десятикратный умножитель-выпрямитель напряжения. При напряжении питающей сети переменного тока 230 В (стандарт в Израиле и некоторых других странах) постоянное выходное напряжение составляет 3240 В без нагрузки и 3000 В при нагрузке 1А. Потребляемая нагрузкой мощность составляет 3 кВт. При испытании в качестве нагрузки использовался набор из мощных резисторов суммарным сопротивлением 3 кОм и общей мощностью 3 кВт. Эту мощность можно потреблять от блока питания довольно продолжительное время, не опасаясь перегрева его деталей (например, работать в ЧМ режиме). При работе в режиме SSB или CW просадка питающего напряжения имеет существенно меньшую величину и зависит от пикфактора SSB сигнала или скважности телеграфных посылок. Общая масса блока питания составляет 5,8 кг, что значительно меньше массы аналогичного трансформаторного блока.

Схема умножителя симметричная, двухполупериодная, рис.1.

 

Рис. 1

Каждое плечо обеспечивает пятикратное умножение напряжения сети. Постоянное выходное напряжение без нагрузки можно определить по формуле Uвых = Uвx х 5 х 2 х (2)1/2

Конденсаторы С1 и С1` рассчитаны на рабочее напряжение не менее Uвх(2)1/2 Все остальные конденсаторы рассчитаны на рабочее напряжение не менее 2Uвх(2)1/2. Во избежание неприятностей, рабочее напряжение используемых конденсаторов должно выбираться с запасом. Каждый конденсатор, кроме С1 и С1`, состоит из шести конденсаторов в последовательно-параллельном включении, зашунтированных резисторами, рис.3.

Рис. 2

Все конденсаторы, составляющие сборную емкость, по 470 мкФ каждый. Шунтирующие резисторы двухваттные по 220 кОм. Выпрямительные диоды рассчитаны на обратное напряжение не менее 800 В и рабочий ток не менее 7 А (в моей конструкции используются диоды с Uoбp. =2000 В, Inp. = 12 А).

Включение блока питания производится в два приема. Сначала напряжение сети подается через ограничительный 50-ваттный резистор 200 Ом, затем, спустя 5...10 секунд, он замыкается контактами реле К1, рис.1. Во избежание ошибочного включения в обход ограничительного резистора, вместо этого реле ни в коем случае нельзя использовать какие-либо ручные переключатели или тумблеры. Включение реле обеспечивает простая схема самоблокировки, создающая необходимую задержку (на схеме не показана). Выключение может производиться в обратном порядке или сразу. Сетевое напряжение подается через плавкий предохранитель или автоматический выключатель на ток срабатывания 15 А. Для защиты от каких-то непредвиденных обстоятельств, например, внутренний пробой лампы и т.п. между блоком питания и нагрузкой установлены высоковольтные предохранители на 2 А и постоянно включены ограничительные 50-ваттные резисторы по 20...30 Ом.

Все конденсаторы, кроме С1 и С`, диоды и шунтирующие резисторы размещаются на двух печатных платах из фольгированного стеклотекстолита, толщиной 2 мм. Причем, каждое плечо умножителя собирается на отдельной плате, рис.3.

Рис.3

На этом рисунке приводится одна из плат, на другой располагается обратная полярность конденсаторов и диодов. Размер каждой платы 240 х 170 мм. Токопроводящие дорожки на платах продублированы толстым многожильным проводом. Электролитические конденсаторы, из которых набираются С2...С5 (С2'...С5'), по 470 мкФ х 400 В. Они имеют внешний диаметр 35 мм и высоту 50 мм. Между собой платы соединяются с помощью керамических стоек, монтажом внутрь.

На шасси усилителя конденсаторный блок устанавливается на изоляционной пластине из толстого фторопласта. Конденсаторы С1 и С1' 3300 мкФ х 400 В должны быть хорошо изолированы от корпуса и устанавливаются отдельно. (Помните, что имеете дело с высоким напряжением 3000 вольт - качественная изоляция превыше всего!)

Бестрансформаторные блоки питания в усилителях мощности категорически не допускают гальванической связи питающих цепей и корпуса. Поэтому катод лампы электрически "оторван" от корпуса. Экранное напряжение и смещение подаются относительно катода. Входной ВЧ сигнал гальванически не связан со схемой усилителя (трансформаторная связь) и подается относительно корпуса. Выходной сигнал снимается также относительно корпуса. Катодная цепь по высокой частоте соединяется с корпусом через несколько высоковольтных конденсаторов 0,01 мкФ и 0,1 мкФ (в нескольких точках цепи). Постоянное напряжение катодных и анодных цепей по отношению к корпусу составляет половину напряжения питания 1500...1600 вольт. Исходя из этого, все блокирующие конденсаторы катодных и анодных цепей должны быть рассчитаны на рабочее напряжение не менее 2000 В (с некоторым запасом).

Используя включение лампы по схеме с общим катодом, в данной схеме питания, входной сигнал на управляющую сетку подается через ВЧ трансформатор, и никак не иначе. Если же подавать просто через конденсатор, то из-за того, что выходная цепь драйвера гальванически связана со своим корпусом, на сетку попадет переменная составляющая питающей сети 50 Гц. К тому же это приведет к нарушению режима работы усилителя мощности. Но в схеме с общей сеткой, где управляющая сетка соединена с катодом, такой проблемы не возникает.

Некоторые особенности принципиальной схемы самого усилителя с бестрансформаторным питанием показаны на рис.4.

Приведенный способ включения не требует дополнительной защиты от "неправильного" подключения к сети (поворот вилки питания), т.к. отсутствует гальваническая связь цепей питания с корпусом (в двухполупериодных умножителях она и недопустима!).

Однако, напомню, что этот блок питания вырабатывает напряжение опасное для жизни. По правилам техники безопасности, корпус радиостанции должен быть надежно соединен с исправным заземлением. В целях личной безопасности и безопасности окружающих, работы с высоковольтными источниками питания следует проводить очень осмотрительно, и они могут производиться только опытными и подготовленными радиолюбителями.

                                                         

УПРОЩЕННЫЙ РАСЧЁТ СЕТЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Рассчёт сетевого трансформатора.

Данная статья в первую очередь предназначена для начинающих радиолюбителей. С помощью приведённых ниже формул можно с достаточной точностью легко и быстро рассчитать все необходимые параметры для изготовления сетевого трансформатора на броневом сердечнике. Чаще всего применяемом в радиолюбительских конструкциях.

Формулы для упрощенного рассчёта трансформатора

Естественно количество витков и диаметр провода подсчитываются для каждой обмотки индивидуально, подставляя вместо U и I значения напряжения и тока поочерёдно первичной и вторичной обмотки.
Так же легко рассчитать данные трансформатора на уже имеющийся магнитопровод измерив площадь поперечного сечения среднего стержня (ширина пластины среднего стержня умноженная на толшину набора), не забудте что данные должны быть в сантиметрах. Сначала расчитывается мощность первичной обмотки, затем вторичной и т.д.
Можно и вообще начать рассчёт начиная например с имеющегося в наличии провода, скажем для первичной обмотки и тем самым уже к нему подобрать соответствующий магнитопровод.
Главное убедится после окончания рассчёта хватит-ли мощности трансформатора для предполагаемой нагрузки.
Если предпологается использование нескольких вторичных обмоток, то Р1 будет расчитываться как сумма мощностей всех вторичных обмоток.

НЕСКОЛЬКО СОВЕТОВ ПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ ТРАНСФОРМАТОРА.

Каркас обмотки можно изготавливать из любого изоляционного материала. Даже склеить и бумаги. Но всё же лучший способ изготовить его из листового стеклотекстолита или гетенакса. Изготовление такого каркаса описывалось неоднократно, однако не зная ни чего лучшего повторяюсь.

Чтобы все обмотки разместились в окне сердечника необходимо соблюдать условие, чтобы толшина набора пластин сердечника не превышала ширину среднего стержня более чем в два раза.

Не стоит мучиться с изоляцией каждого слоя обмотки, как это часто рекомендуется, для маломощных низковольтных трансформаторов это только лишние хлопоты, наматывайте провод "внавал", но как можно ровнее. Если всё же получается неровно, чаще всего это происходит из-за неровного каркаса, то тогда проложите лист тонкой бумаги и продолжайте намотку. А вот первичную обмотку от вторичной изолируйте обязательно. Это ни в коем разе не относится к другим типам трансформаторов, здесь речь идет только о понижающих сетевых трансформаторах служащих для питания различных устройств.

Диаметр провода первичной обмотки нужно выбирать как можно ближе к расчётной, а вот диаметр вторичной можно взять и больше. Так же вторичную обмотку можно намотать "в два провода", если нет подходящего диаметра, подсчитав площадь поперечного сечения провода (площадь круга), сумма сечения двух проводов должна равняться сечению расчётного. Провода должны быть одинакового диаметра, в крайнем случае как можно ближе. Наматывать в этом случае следует сразу два провода одновременно, а не в коем случае не по отдельности. После намотки обеспечте надёжный электрический контакт парралельных проводов, например скрутив и пропаяв их.

Как собрать каркас понятно из рисунка. Если детали изготовлены аккуратно, то ни какого крепления деталей (склейка) не требуется.
Не лишнее, а в случаях когда каркас изготовлен из тонкого материала даже необходимо, перед намоткой изготовить оправку для каркаса, которая позволит не допустить деформацию каркаса при намотке на него обмоточного провода.

P.S. Многие спрашивают, как избежать "гудение" трансформатора. В промышленном производстве это достигается методом пропитки специальными лаками. В домашних (любительских) устройствах, в этом как правило нет необходимости. Пропитка обмоток применяется для того, чтобы обеспечить возможность работы трансформаторов в тяжёлых условиях (например повышеной влажности и температуре).
Чтобы избежать "гудения", нужно просто правильно собирать трансформаторное железо. Сначала собираются все "Ш" образные пластины (не беда если несколько не "влезут", и останутся лишние), хуже когда не хватит, но и это не беда, нужно просто плотно "расклинить" железо среднего стержня и каркаса каким-нибудь диэлектриком, например пластинкой из того же гетенакса или стеклотексталита. Толко после того как соберёте "средний стержень", начинайте вставлять (чаще с помощью молотка), поперечные. После такой последовательности сборки, трансформатор не будет "гудеть" даже под нагрузкой, если конечно всё сделано аккуратно.


Хостинг от uCoz
Добро Пожаловать
Воскресенье, 11 Дек 2016

Приветствую Вас, Гость · RSS

Ваш IP : 54.147.211.117
Курсы валют на PROext

Платёжный сервис
МОМЕНТАЛЬНАЯ ОПЛАТА
за WebMoney, RBK Money,
MoneyMail, WebCreds,
Яндекс.Деньги, Элекснет

Получить WMR-бонус на свой кошелек!



Календарь
«  Декабрь 2016  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031
Рекомендуем посетить

Rambler's Top100 PR-CY.ru