Бестрансформаторный блок питания большой мощности для любительского передатчика. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

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.

Применение современных малогабаритных электролитических конденсаторов позволяет сконструировать и изготовить мощный высоковольтный блок питания небольшого размера и веса. Предлагаемый вариант блока питания разработан для усилителя мощности на лампе ГУ-43Б, включенной по схеме с общим катодом с выходной мощностью 1,5 кВт (подводимая - 3 кВт). Используя включение лампы по схеме с общим катодом, при данной схеме питания, входной сигнал на управляющую сетку подается через ВЧ трансформатор, и никак иначе.

Если же подавать сигнал 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 такого усилителя мощности с бестрансформаторным питанием показаны на рис. 6.5.

Приведенный способ включения не требует дополнительной защиты от "неправильного" подключения к сети (случайный поворот вилки питания, когда могут быть перепутаны "фаза" и "ноль"), т.к. отсутствует гальваническая связь цепей питания с корпусом (в двухполупериодных умножителях она и недопустима!). Однако, следует еще раз напомнить, что этот блок питания вырабатывает высокое 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. Этот блок питания представляет собой бестрансформаторный десятикратный умножитель-выпрямитель напряжения.

При напряжении питающей сети переменного тока 230 В постоянное выходное напряжение составляет 32...40 В без нагрузки и 3000 В при нагрузке 1 А. 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 пик фактора 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. 6.6).

Каждое плечо обеспечивает пятикратное умножение напряжения сети. Во избежание неприятностей, рабочее напряжение используемых конденсаторов должно выбираться с достаточным запасом. Каждый конденсатор, кроме С1 и С1', состоит из шести конденсаторов в последовательно-параллельном включении, зашунтированных резисторами (рис. 6.7).

Все конденсаторы, которые составляют сборную емкость, по 470 мкФ каждый. Шунтирующие резисторы применены двухваттные, по 220 кОм. Выпрямительные диоды рассчитаны на обратное напряжение не менее 800 В и рабочий ток не менее 7 А.

Включение блока питания (см. рис. 6.6), производится в два приема. Сначала напряжение сети подается через ограничительный 50-ваттный резистор 200 Ом, затем, спустя 5...10 секунд, он замыкается контактами реле К1.1 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 С1', диоды и шунтирующие резисторы размещаются на двух печатных платах из фольгированного стеклотекстолита, толщиной 2 мм. Причем, каждое плечо умножителя собирается на отдельной плате. На рис. 6.8 приводится одна из плат, на другой, такой же плате, располагается обратная полярность конденсаторов и диодов.

Размер каждой платы 240x170 мм. Токопроводящие дорожки на платах продублированы (пропаяны) толстым многожильным проводом. Электролитические конденсаторы, из которых набираются С2...С5 (С2'...С5'), использованы по 470 мкФ, 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, 400 В должны быть хорошо изолированы от корпуса и устанавливаются отдельно. (Помните, что имеете дело с высоким напряжением 3000 В - здесь качественная изоляция важна превыше всего!). В усилителях мощности категорически не допускают гальванической связи питающих цепей и корпуса.

Автор: Семьян А.П.

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива HPP845 - цифровые и аналоговые датчики влажности TE Connectivity 10.09.2019 Серия HPP845 (HTU21D(F)/HTU20D(F)) - комбинированные датчики температуры и влажности "plug and play" от TE Connectivity для OEM-приложений, где необходимы надежные и точные измерения. Каждый внутренний сенсор калибруется и тестируется по отдельности. Микросхема имеет уникальный серийный номер, который можно считать по специальной команде. Для повышения надежности передаваемых данных поддерживается функционал контрольной суммы CRC-8. Дополнительный мембранный фильтр (опция) защищает датчики от попадания пыли и воды, сохраняя при этом малое время отклика. Эта мембрана обеспечивает защиту в соответствии со стандартом IP67. Цифровые датчики выдают калиброванные, линеаризованные сигналы по интерфейсу I?C. Разрешение цифровых датчиков влажности может быть изменено по команде (от 8/12 бит вплоть до 12/14 бит для RH/T). Аналоговая версия датчика выдает ШИМ-сигнал (PWM) с базовой частотой 120 Гц на линии SDA. Вывод SCL используется как вход переключения типа данных - влажность или температура (SCK up - RH, SCK down - T ). Измерения производятся два раза в секунду. Выходной ШИМ-сигнал может быть легко преобразован в постоянное напряжение с помощью фильтра нижних частот.

Другие интересные новости:

▪ Белые медведи вдохновили на создание плаща-невидимки

▪ Локальная сеть для квантового компьютера

▪ Лучшее место на борту самолета

▪ Уголь спасет человечество от жажды

▪ Воздушная магистраль для беспилотников

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Детская научная лаборатория. Подборка статей

▪ статья Теофиль Готье. Знаменитые афоризмы

▪ статья Почему обновление компьютерной программы называется патчем? Подробный ответ

▪ статья Заведующий складом торгового предприятия. Должностная инструкция

▪ статья Светомузыкальная установка Светлана. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Перепрыгивающая резинка. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026