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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Суперпрочный синтетический паутинный шелк 31.10.2024 Международная команда ученых разработала уникальный синтетический шелк, вдохновленный паутиной пауков, который может быть применен для заживления ран. Полученный с использованием микроорганизмов, этот искусственный паучий шелк оказался не только исключительно прочным и биосовместимым, но и эффективным для лечения кожных повреждений, что открывает перед медициной новые перспективы в создании высококачественных бинтов и других заживляющих материалов. Паучий шелк считается одним из самых прочных природных материалов: его нити при таком же диаметре прочнее стали. Однако природный шелк сложно добывать в нужных объемах из-за агрессивного поведения пауков, которые не уживаются в тесной среде и могут проявлять каннибализм. Поэтому ученые давно ищут методы искусственного создания аналогов паучьего шелка. В основе нового подхода к получению синтетического шелка лежит генная инженерия. Команда исследователей под руководством Бинбин Гао решила изменить структуру белков паучьего шелка и создать стабильную форму этого материала с помощью микроорганизмов. Ученые столкнулись с трудностями: белки шелка склонны к слипанию, что мешает их эффективному производству. Решение было найдено в добавлении пептидов, которые предотвращают сцепление белков и создают упорядоченную структуру, характерную для натурального паучьего шелка. В лабораторных условиях белки шелка производились микроорганизмами, а затем проходили процесс прядения, напоминающий естественное формирование паутины. С помощью 3D-принтера и специального устройства с тонкими полыми иглами белковый раствор вытягивался в нити, которые объединялись в прочные волокна. Таким образом, технология создавала "искусственного паука", который плел прочную и стабильную синтетическую паутину. Следующим этапом исследования стало создание прототипов повязок для лечения ран из нового шелка. Их протестировали на мышах с хроническими ранами, вызванными диабетом, и остеоартритом. В повязки добавляли лекарственные препараты, что способствовало улучшению результатов заживления. Спустя две недели лечения у мышей с остеоартритом заметно снизился отек и улучшилась структура тканей. У подопытных с диабетом через 16 дней также наблюдалось значительное заживление ран. Ключевые качества синтетического паучьего шелка - это его высокая биосовместимость и способность к биоразложению, что делает его безопасным для применения в медицинской практике. Такой материал можно будет использовать для создания повязок, которые будут не только прочными и безопасными для кожи, но и удобными для нанесения лекарственных препаратов. Перспективы применения искусственного паучьего шелка огромны: этот материал может стать основой для создания инновационных биосовместимых бинтов и других медицинских изделий, что существенно расширит возможности в лечении ран и разработке экологически чистых медицинских материалов будущего.

Другие интересные новости:

▪ Титановая бумага

▪ Вкус виртуальной еды

▪ Электрический мусоровоз Volvo FE Electric

▪ Новый тип высокоэффективных постоянных магнитов

▪ Электросхемы на чайном грибе

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрические счетчики. Подборка статей

▪ статья За пояс заткнуть. Крылатое выражение

▪ статья Как животные получили свои названия? Подробный ответ

▪ статья Машинист компрессора передвижного с электродвигателем. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Контроллер шагового двигателя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Загадки с хитрым ответом

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025