www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua
Русский: Русская версия English: English version
Translate it!
Поиск по сайту

+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

Бесплатная техническая библиотека:
Все статьи А-Я
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Новости науки и техники
Журналы, книги, сборники
Архив статей и поиск
Схемы, сервис-мануалы
Электронные справочники
Инструкции по эксплуатации
Голосования
Ваши истории из жизни
На досуге
Случайные статьи
Отзывы о сайте

Справочник:
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому
Загадки, ребусы, вопросы с подвохом
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель (ТРИЗ)
Конспекты лекций, шпаргалки
Крылатые слова, фразеологизмы
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Моделирование
Нормативная документация по охране труда
Опыты по физике
Опыты по химии
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Радиоэлектроника и электротехника
Строителю, домашнему мастеру
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Чудеса природы
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

Техническая документация:
Схемы и сервис-мануалы
Книги, журналы, сборники
Справочники
Параметры радиодеталей
Прошивки
Инструкции по эксплуатации
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатный архив статей
(200000 статей в Архиве)

Алфавитный указатель статей в книгах и журналах

Бонусы:
Ваши истории
Загадки для взрослых и детей
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы
Сборка кубика Рубика
Форумы
Карта сайта

ДИАГРАММА
© 2000-2020

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на https://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека, Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Современный усилитель мощности KB диапазона

Бесплатная техническая библиотека

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Гражданская радиосвязь

Комментарии к статье Комментарии к статье

Усилители мощности для диапазона коротких волн - достаточно консервативная область техники. Не всегда радиолюбителю удается сразу сделать высококлассный аппарат, который бы удовлетворял всем требованиям. Здесь может сказаться и отсутствие опыта, и отсутствие необходимых средств. Чтобы облегчить процесс проектирования, изготовления и дальнейшей модернизации усилителя, было бы целесообразно применить принцип открытой архитектуры, некогда заложенный фирмой IBM в компьютерах. Принцип, который позволяет в универсальном корпусе системного блока собирать любую заданную конфигурацию и, по мере необходимости, заменять отдельные узлы более совершенными, сводя переделки и затраты к минимуму.

Современный усилитель мощности KB диапазона можно разделить на функциональные блоки, которые целесообразно изготавливать в виде отдельных узлов и устанавливать в универсальный корпус в заданном сочетании (конфигурации), согласно требованиям пользователя, например:
  1. Входные цепи.
  2. П-контур.
  3. Переключатель диапазонов.
  4. КСВ-метр.
  5. Переключатель прием/передача (RX/TX).
  6. Схема формирования управляющего напряжения для ALC.
  7. Схема ступенчатого включения накала лампы.
  8. Таймер разогрева лампы.
  9. Источник отрицательного напряжения и цепи питания первой сетки с защитой по току.
  10. Источник экранного напряжения с защитой по току.
  11. Источник анодного напряжения с защитой по току.
  12. Таймер охлаждения.
  13. Автомат защиты лампы от перегрева.
  14. Автомат защиты от высокого КСВ.
  15. Вентиляторная установка для обдувных ламп.
В качестве универсального корпуса наиболее подходит корпус "Mini-Tower", от системного блока компьютера. Такой корпус, по сравнению с традиционным горизонтальным, имеет ряд преимуществ:
  • на столе он занимает значительно меньше места;
  • его размеры и форма позволяют использовать практически любые мощные радиолампы отГУ-50до ГУ-81М;
  • корпус хорошо приспособлен для охлаждения ламп. Для стеклянных ламп легко обеспечивается циркуляция воздуха через отверстия, закрытые сетками, с четырех сторон. Для обдувных ламп удобно размещается любая схема охлаждения с оптимальными параметрами [1];
  • при снятии П-образного кожуха открывается двусторонний доступ ко всем узлам усилителя. Недоступные места практически полностью отсутствуют, что обеспечивает минимальные трудозатраты при сборке (позволяет сделать более плотную компоновку), наладке, ремонте и модернизации усилителя.
В корпусе "Mini-Tower" возможны два варианта конструкции усилителя.

Первый - с внутренним анодным блоком питания. Такая компоновка целесообразна для усилителя на четырех лампах ГУ-50 (2-х ГУ-72, 2-х ГМИ-11,2-х ГИ-7Б, 2-х ГК-71, ГУ-74Б) при мощности силового трансформатора 600...800 Вт. Она также подходит для более мощных ламп при условии получения анодного напряжения с помощью умножителя.

Второй вариант, с внешним анодным блоком питания, предназначен для ламп ГУ-43Б, ГУ-84Б, ГУ-78Б, ГС-35Б, ГУ-81М. Такая компоновка более универсальна, так как внешний анодный блок питания можно модернизировать, не затрагивая основной конструкции усилителя.

Принцип открытой архитектуры был использован в конструкции усилителя, принципиальная схема которого приведена на рис. 1. Усилитель выполнен на лампе ГУ-78Б (VL1), включенной по схеме с общим катодом, и обеспечивает коэффициент усиления не менее 15 дБ на всех девяти любительских диапазонах.

Современный усилитель мощности KB диапазона
(нажмите для увеличения)

По всем параметрам и набору сервисных функций усилитель соответствует мировому уровню. Его размеры без учета выступающих частей - 330x178x390 мм, вес - 17,5 кг.

Усилитель имеет пять независимых друг от друга предохранительных систем. Они защищают лампу от превышения тока сеток и анода, от перегрева при остановке вентилятора и при расстройке П-контура, а также отключают усилитель при высоких значениях КСВ. Автоматика усилителя обеспечивает ступенчатое включение накала лампы, четырехминутный разогрев лампы перед подачей анодного напряжения и пятиминутное охлаждение лампы после отключения напряжения накала. За счет применения внешнего анодного блока питания и вертикального корпуса удалось без ущерба для монтажа уложиться в размеры компьютерного корпуса "Mini-Tower".

Для соединения с трансивером и антенной предназначены гнезда XW1, XW2, XW3. При использовании общей приемопередающей антенны и трансивера с одним разъемом "ANT" они подсоединяются к гнездам XW3 и XW2 соответственно. Разъем XW1 не используется, а переключатель SA1 находится в положении "1".

При наличии в трансивере отдельных разъемов для "RX и "ТХ" антенн усилитель также позволяет использовать на прием отдельную антенну. Для этого переключатель SA1 переводится в положение "2"; выход "ТХ" трансивера соединяется с гнездом XW1, а вход трансивера "RX" - с приемной антенной.

Следует отметить, что, используя в трансивере отдельные разъемы "RX" и "ТХ" при случайном переводе SA1 в положение "1", вся его выходная мощность поступит на вход приемника. Поэтому переключатель SA1 имеет фиксатор, защиту от случайного переключения.

При передаче сигнал с трансивера через конденсатор С2, элементы ФНЧ L1, С5, С6, С24 и резистор R7 поступает на управляющую сетку лампы VL1. ФНЧ пятого порядка и резистор R8 обеспечивают входное сопротивление 50 Ом на всех диапазонах. В усилителе используется последовательная цепь питания управляющей сетки лампы, которая не требует применения дросселя. Напряжение смещения подается в точку цепи с нулевым ВЧ потенциалом, на нижний по схеме вывод резистора R8. При этом цепь отрицательного напряжения не влияет на работу лампы по высокой частоте, что повышает устойчивость работы усилителя.

В анодную цепь лампы VL1, выполненную по схеме последовательного питания, через дроссель L5 подключен П-контур. В него входят катушки L3 L4, конденсаторы настройки С7, С9-С11 и конденсаторы регулировки связи с антенной С13-С16, С22. Разделительные конденсаторы С8, С17, С21 препятствуют попаданию высокого анодного напряжения, под которым находится П-контур, на КПЕ С7, С22 и антенну.

В П-контуре применен КПЕ с небольшой максимальной емкостью, к которому на диапазонах 1,8; 3,5 и 7 МГц подключаются добавочные постоянные конденсаторы. Такой вариант уменьшает габариты КПЕ и П-контура в целом и значительно снижает остроту настройки на частотах 14...28 МГц за счет "электрического верньера", делая более удобной смену диапазона. К анодному КПЕ С7 на диапазоне 7 МГц замыкателем КЗ подключается конденсатор С9. На диапазоне 3,5 МГц замыкателем К4 параллельно С9 дополнительно подключается конденсатор С10. И на диапазоне 1,8 МГц замыкателем К5, параллельно им, подключается конденсатор С11. Последовательное включение КЗ- К5 обеспечивается переключателем SA5 через диоды VD4, VD5.

Переключение диапазонов в профессиональных и фирменных усилителях мощности, как правило, производится механическими переключателями, так как они наиболее конструктивно просты и надежны. В данной конструкции также используется механический переключатель SA4, разработанный автором [3]. Группа его контактов SA4.2 коммутирует отводы катушки L3, а группа контактов SA4.1 подключает постоянные конденсаторы С12-С16 параллельно антенному КПЕ С22. Ось переключателя SA4 через изолятор жестко связана с осью переключателя SA5. Переключатель SA5 установлен на передней панели усилителя, он управляет замыкателями КЗ-К5. Для фиксации положений переключателя SA4 используется фиксатор переключателя SA5. Хотя габариты отсека П-контура позволяют сделать переключатель полностью на вакуумных замыкателях (а их потребуется 13 шт.), данный вариант многократно меньше их по размерам, дешевле, проще и надежнее.

Анодное напряжение от внешнего анодного блока питания подается на гнездо XW4 ("HV") по коаксиальному кабелю РК 50-7-15. Резисторы R13-R15, R17 - измерительный делитель напряжения. Подстроечным резистором R16 устанавливают полное отклонение стрелки прибора РА1 при напряжении 4 кВ. Включение вентилятора, накала лампы, напряжения смещения, анодного и экранного напряжений контролируется зелеными светодиодами HL10 ("AIR"), HL3 ("HEAT"), HL2 ("GR1"), HL8 ("ANOD") и HL5 ("GRID2").

Прибор РА1 позволяет контролировать величину анодного напряжения ("HV"), токи сеток ("GR1" и "GR2"), ток катода ("CATOD") и КСВ ("SWR").

Управляющее напряжение ALC получают выпрямлением части входного ВЧ напряжения трансивера. Это позволяет устанавливать уровень усиления без тока управляющей сетки лампы и может быть использована для любых типов ламп, включенных по схеме с общей сеткой или с общим катодом.

При небольших уровнях входного сигнала диод VD1 закрыт положительным напряжением, поступающим на него через резисторы R1, R2, R3. Управляющее напряжение ALC отсутствует. Переменным резистором R2 устанавливается порог открывания диода VD1 и появления управляющего напряжения ALC на гнезде XS1. Переменным резистором R4 регулируют уровень этого напряжения.

Включение усилителя производится тумблером SA7. При этом от источников питания на лампу поступает накальное и отрицательное напряжение, а на схемы автоматики - напряжение +28 В.

Современный усилитель мощности KB диапазона

На плате А1 выполнена схема защиты усилителя от высоких значений КСВ. Напряжение отраженной волны, поступающее с платы КСВ-метра, открывает транзистор 1VT1. Включается реле 1К1 и своими контактами 1К1.1 блокирует режим передачи ТХ. Одновременно контакты 1К1.2 через резистор 1R3 подают положительное напряжение на базу 1VT1, удерживая его в открытом состоянии после отключения режима ТХ. О срабатывании защиты сигнализирует красный светодиод HL1 ("SWR"). В исходное состояние схема возвращается нажатием кнопки SB1. Уровень отраженной волны, при котором срабатывает схема защиты, устанавливается подстроечным резистором 1R2.

На плате А2 находится КСВ-метр. Он выполнен по традиционной схеме и не требует пояснений.

Плата A3 - таймер ступенчатой подачи напряжения накала. Для ограничения пускового тока в цепь первичной обмотки трансформатора Т1 включен резистор 3R3. При включении усилителя и подаче напряжения +28 В через резистор 3R1 начинает заряжаться конденсатор ЗС1. Через 5 с открывается транзистор 3VT1 и включается реле ЗК1, которое своими контактами ЗК1.1 закорачивает резистор 3R3, обеспечивая полную подачу напряжений. Время задержки зависит от величин ЗС1 и 3R1. Резистор 3R2 препятствует шунтированию конденсатора ЗС1 низким входным сопротивлением транзистора.

На плате А4 на диодах 4VD13-4VD16 и конденсаторе 4C3 выполнен источник питания цепи смещения первой сетки лампы (-100 В) с защитой по току, переключатель режимов RX/TX и источник напряжения +28 В (4VD17-4VD20,4С4).

Для управления усилителем от какого-либо фирменного трансивера используется гнездо XS2 ("RELAY"). При замыкании его контактов на общий провод (режим ТХ) открывается транзистор 4VT1 и положительное напряжение на резисторе 4R4 открывает транзистор 4VT3. Включаются антенные реле К1 и К2. С некоторой задержкой, определяемой динистором 4VS1, включается реле 4КЗ, а затем 4К2. Контакты 4К2.2 включают источник-100 В, и лампа открывается. Контакты реле4К2.1 удерживают транзистор 4VT3 в открытом состоянии. Диод 4VD1 препятствует одновременной блокировке транзистора 4VT2. При переключении в режим RX вначале выключится реле 4К2 и своими контактами 4К2.2 "закроет лампу", а затем, после размыкания контактов 4К2.1, переключатся антенные реле.

Для управления усилителем от самодельного трансивера, типа RA3AO, используется гнездо XS3 ("QSK"). Управляющее напряжение трансивера (+12 В) сразу поступает на резистор 4R4, и далее схема работает по вышеописанному циклу. Если в самодельном трансивере нет специального выхода управляющего напряжения, его можно взять, например, с обмотки антенного реле.

Переключатель 4SA1 и диоды 4VD3- 4VD12 позволяют точно установить рабочее напряжение смещения на первой сетке лампы. Чтобы уменьшить ток покоя усилителя в режиме CW. с помощью контактов реле 4К1.1 подключает дополнительный стабилитрон 4VD2. Этот режим включается тумблером SA2.

При превышении тока первой сетки срабатывает управляющее реле 4К5 и своими контактами 4К5.1 включает реле 4К4, которое контактами 4К4.2 блокирует режим передачи и закрывает лампу. Одновременно, через контакты 4К4.1, подается напряжение на реле 4К4, удерживая его включенным. О срабатывании защиты сигнализирует красный светодиод HL4 ("GRID1"). В исходное состояние схема защиты возвращается нажатием кнопки SB2. Ток срабатывания защиты регулируется подстроечным резистором 4R14. Резистор 4R15 - цепь измерения тока первой сетки. Подстроечным резистором 4R16 устанавливают полное отклонение стрелки прибора РА1 при токе 15 мА.

На плате А5 собран источник экранного напряжения. Он включает в себя выпрямитель (5VD1-5VD4, 5С1), стабилизатор (5VT1, 5VD5-5VD8) и релейную схему защиты второй сетки от превышения тока. К источнику экранного напряжения также относятся резисторы R9, R10 и диоды VD8-VD13. При аварийном отключении в режиме передачи анодного напряжения значительно возрастает ток второй сетки и превышается допустимая рассеиваемая на ней мощность. При токе второй сетки 100 мА включается реле 5К1 и своими контактами 5К1.1 включает реле блокировки 5К2. которое, в свою очередь, контактами 5К2.2 отключает реле 5КЗ и 5К4. Контакты 5КЗ. 1 отключают экранное напряжение, реле 5К4 блокирует режим ТХ, одновременно блокирующие контакты 5К2.1 подают напряжение на реле 5К2, удерживая его включенным. О срабатывании защиты сигнализирует красный светодиод HL5 ("GRID2"). В исходное состояние схема защиты возвращается нажатием кнопки SB4. Ток срабатывания защиты устанавливается резистором 5R3. Так как через резисторы R9 и 5R3 постоянно течет ток 40 мА, то для срабатывания защиты при токе сетки 100 мА реле 5К1 должно включаться при токе 140 мА. Резистор 5R4 служит для измерения тока экранной сетки. Подстроечным резистором 5R6 устанавливается полное отклонение стрелки прибора РА1 при токе 150 мА.

Кроме релейной защиты, источник А5 имеет четыре предохранительных элемента, которые обеспечивают его сохранность при замыкании второй сетки на катод или анод, вследствие неисправности или пробоя лампы. Резисторы 5R1, R10 ограничивают максимальный ток короткого замыкания в период до срабатывания защиты. Стабилитрон 5VD8 ограничивает ток, проходящий через слаботочное реле 5К1 и резисторы 5R3 и 5R4 в период до срабатывания защиты. Диоды VD8-VD13 обеспечивают защиту источника при возникновении динатронного эффекта и при замыкании сетки на анод. Также резистор R9 обеспечивает нейтрализацию динатронного эффекта Схема токовой защиты анода расположена на плате А6. При токе 1,8 А включается подключенное параллельно резистору R11 управляющее реле 6К1 Работа блокирующего реле 6К2 и отключающего реле Кб происходит, как и в предыдущей схеме. Одновременно с отключением анодного напряжения контакты 6К2.2 отключают и экранное напряжение. О срабатывании защиты свидетельствует свечение красного светодиода HL6 ("ANOD") В исходное состояние автомат защиты переводится нажатием кнопки SB3. Стабилитрон VD3 предохраняет реле 6К1 и резистор R11 от тока короткого замыкания на время до срабатывания защиты. Резистор R11 также служит для измерения тока катода Подстроенным резистором 6R1 устанавливают полное отклонение стрелки прибора РА1 при токе 2А.

Реле включения экранного (К6) и анодного (5КЗ) напряжений, кроме функций защиты, используются также при работе таймера разогрева и для ручного отключения этих напряжений выключателем SA8 при регулировочных работах.

На плате А7 собрана схема защиты лампы VL1 от перегрева, который возможен при остановке вентилятора и при повышенном тепловыделении на аноде.

Обрыв в цепи электродвигателя вызывает отключение реле 7К1. Его контакты 7К1.1 замыкаются и включают реле 7К2, которое своими контактами 7К2.1 блокирует передачу. О срабатывании защиты сигнализирует красный светодиод HL9 ("AIR"). После устранения обрыва схема защиты переходит в исходное состояние. При коротком замыкании в цепи электродвигателя перегорает плавкий предохранитель FU2 и схема защиты срабатывает, как при обрыве.

Для защиты лампы от перегрева при расстройке П-контура применяется термодатчик SA9 (контактный термометр), который размещен в воздуховоде над лампой. Термодатчик контролирует температуру воздуха за анодом, так как анод лампы находится под высоким напряжением. При превышении температуры воздуха, соответствующей максимально допустимой температуре анода, контакты термодатчика замыкаются и включают реле 7К2, которое контактами 7К2.1 блокирует передачу. О включении защиты сигнализирует красный светодиод HL9 ("AIR") После срабатывания защиты контакты термодатчика SA9 остаются замкнутыми еще некоторое время, пока происходит отвод тепла от анода лампы, а затем схема защиты возвращается в исходное состояние.

Подача на лампу анодного и экранного напряжений производится включением тумблера SA8 через таймер разогрева, который конструктивно объединен с таймером охлаждения на плате А8.

При эксплуатации усилителя с таймером разогрева тумблер SA8 постоянно включен. Он может быть использован для отключения высокого напряжения при регулировочных и ремонтных работах Кроме того при снятии экранного напряжения одновременно блокируется режим ТХ, что позволяет оперативно отключать усилитель при местных QSO, одновременно держа его, как говорится, "под парами".

При появлении напряжения +28 В контакты 8КЗ 1 размыкаются и конденсатор 8C3 начинает заряжаться. Напряжение на истоке транзистора 8VT3 повышается, и через 4 мин откроется транзистор 8VT4, включая реле 8К4 Через контакты 8К4 1 напряжение +28 В поступит на выключатель SA8 и на разъем XS4, через который осуществляется дистанционное включение внешнего анодного источника питания. Время разогрева лампы задается величинами 8R7 и 8C3. Резистор 8R6 определяет задержку подачи анодного и экранного напряжений при повторном включении усилителя.

Одновременно напряжение +28 В через диод 8VD3 подается на таймер охлаждения, который управляет работой вентилятора. Замкнутые контакты 8К1.1 подают напряжение на затвор транзистора 8VT1. После быстрого заряда конденсатора 8С2 напряжение на истоке 8VT1 открывает транзистор 8VT2 и срабатывает реле 8К2, которое контактами 8К2 1 и 8К2.2 подключает к сети электродвигатель вентилятора М1 и трансформатор 8Т1 блока питания таймера охлаждения. Электродвигатель Ml питается пониженным напряжением через конденсатор С25. Во время работы усилителя питание таймера охлаждения происходит от цепи +28 В, а диоды 8VD2 и 8VD3 обеспечивают развязку между двумя источниками с разным напряжением. После выключения усилителя контакты 8К1 размыкаются и конденсатор 8С2 начинает разряжаться через сопротивление 8R3. Теперь питание таймера происходит от источника+20 В на элементах 8Т1 8VD1, 8С1, а диод 8VD3 не пропускает это напряжение к цепям реле и автоматики. Через 5 мин после начала разряда конденсатора 8С2 напряжение на истоке 8VT1 становится недостаточным для удержания 8VT2 открытым, реле 8К2 отключается и его контакты размыкают цепь 220 В, питающие вентилятор и таймер охлаждения. Время работы таймера охлаждения зависит от величин 8R2 и 8С2 Подстроечными резисторами 8R4 и 8R10 устанавливают закрытое состояние транзисторов 8VT2 и 8VT4 при разряженных конденсаторах 8С2 и 8C3.

Чтобы защитить полевые транзисторы 8VT1 и 8VT3 от ВЧ наводок, их выводы должны быть соединены с общим проводом через конденсаторы 0,047 мкФ Для упрощения схемы на рис. 1 они не показаны.

Схема внешнего анодного блока питания приведена на рис. 2. При разомкнутом выключателе SA2 дистанционное управление блоком питания обеспечивает реле К1. Напряжение +28 В, поступающее на гнезда XS2 от усилителя мощности, включает это реле, и через его контакты К1.1 напряжение сети поступит на трансформаторы Т1 и T2. При отсутствии управляющего напряжения +28 В включение можно сделать выключателем SA2.

Современный усилитель мощности KB диапазона

Источник высокого напряжения имеет шесть элементов защиты от короткого замыкания. Три из них расположены в высоковольтной цепи и три - в цепи 220 В.

От превышения тока в анодной цепи защищает релейный автомат, размещенный в корпусе усилителя (плата А6 на рис. 1). При отказе релейной защиты или если короткое замыкание произошло в цепях, расположенных до нее, срабатывает плавкий предохранитель FU2. Резистор R2 понижает ток короткого замыкания в период до срабатывания защиты.

В цепи питания 220 В включен автоматический выключатель SA1, который защищает от превышения тока в первичных обмотках трансформаторов. Резистор ступенчатого включения R1 ограничивает пусковой ток. Он защищает диоды в момент включения при коротком замыкании в высоковольтной цепи и при зарядке конденсаторов. Задержка включения происходит за счет времени срабатывания реле К2. Плавкий предохранитель FU2 защищает резистор R1 от теплового разрушения при коротком замыкании высокого напряжения в момент включения, когда конденсаторы еще не заряжены.

Различные элементы защиты в цепи низкого и высокого напряжения необходимы, так как режим короткого замыкания в момент включения и в процессе работы происходит по-разному.

При заряженных конденсаторах фильтра в режиме короткого замыкания выпрямитель можно рассматривать как два источника напряжения, работающих на одну нагрузку Один из них с малым внутренним сопротивлением - конденсаторы, а другой - с большим внутренним сопротивлением - выпрямитель. Поэтому, при заряженных конденсаторах в режиме короткого замыкания подавляющую часть тока в нагрузке обеспечивают конденсаторы, а не диоды. Срабатывание реле К6 (см. рис. 1) или предохранителя FU2 (рис. 2) происходит за счет энергии, накопленной в конденсаторах. Ток через выпрямительные диоды и в цепи 220 В до срабатывания защиты просто не успевает возрасти. Поэтому элементы защиты в цепи 220 В в этом случае не работают.

При коротком замыкании в момент включения из-за незаряженных конденсаторов вся нагрузка приходится на выпрямитель. Это вызывает резкое возрастание тока в цепи 220 В и большое падение напряжения на резисторе R1 Поэтому реле К2 не сможет включиться и закоротить R1 и FU1. В этом случае плавкий предохранитель FU1 защищает резистор R1 и выпрямительные диоды оттока короткого замыкания.

На рис. 2 диодные мосты VD1, VD2 и сглаживающие конденсаторы С1, С2 изображены упрощенно. В каждом плече выпрямительных мостов VD1 и VD2 включено соответственно по четыре и по два диода КД202Р Каждый диод зашунтирован резистором МЛТ-0,5 470 кОм. Каждый из конденсаторов С1 и С2 составлен из десяти оксидных конденсаторов емкостью 220 мкфх400 В, зашунтированных резисторами МЛТ-2 100 кОм.

Намоточные данные основных катушек индуктивности усилителя приведены в табл. 1. Дроссель 1L1 - стандартный Д-0,1 50 мкГн. Дроссели 2L1, 2L2 - Д-0,1 500 мкГн.

Современный усилитель мощности KB диапазона
(нажмите для увеличения)

Силовой трансформатор усилителя мощности Т1 намотан на тороидальном магнитопроводе типоразмера 92x60x60 мм из электротехнической стали марки Э3413. Его намоточные данные приведены в табл. 2.

Современный усилитель мощности KB диапазона

Трансформатор 8Т1 мощностью 2 Вт имеет напряжение на вторичной обмотке 18 В.

Трансформаторы Т1 и Т2 во внешнем анодном блоке питания имеют переменное напряжение на вторичной обмотке 1600 и 750 В соответственно. Габариты внешнего анодного блока питания - 255x380x245 мм, вес - 22 кг

В усилителе применены постоянные резисторы - МЛТ, подстроечные - СП4-1. Резистор R10 составлен из десяти двухваттных резисторов марки C3-13 по 510 Ом, включенных параллельно. Резистор R9 составлен из десяти резисторов МЛТ-2 по 100 кОм. Резистор R11 составлен из трех резисторов МЛТ-1 по 4,3 Ом.

Конденсаторы С9 и С10 составлены соответственно из двух и из семи конденсаторов К15-У1 47 пФ на 13 кВАР. Конденсатор C11 - К15-У1 на 40 кВАР. Конденсаторы С13-С16 - К15-У2 или КВИ-3. Конденсаторы С8, С21 составлены из двух конденсаторов КВИ-3 4700 пФх5 кВ. С17 и С23 - КВИ-3 3300 пфх10 кВ. Воздушный зазор между пластинами статора и ротора у С7 - 3 мм, у конденсатора С22 - 1,3 мм. Все оксидные конденсаторы фирмы SAMSUNG, остальные - КСО. КД, КТП.

Реле К1 и К2 - ГИД. Реле КЗ-Кб - вакуумные замыкатели В1В. Параллельно обмоткам реле К1- Кб включены блокировочные конденсаторы емкостью 0,047 мкФ (на рис. 3 не показаны). Реле 1К1, 4К2, 5К2, 6К2 - РЭС60 (исполнение РС4.569.435-00). Реле ЗК1, 5КЗ, 8К2 - РЭС9 (РС4.529.029-00). Реле 4КЗ - РЭС91 (РС4.500.560). Реле 4К1, 5К4, 7К2, 8К1, 8КЗ, 8К4 - РЭС49 (РС4.569.421-00). Реле 5К1 и 6К1 - РЭС49 (РС4.569.421-03). Реле 7К1 - РЭС-55А (РС4.569.600-02).

Во внешнем анодном блоке питания реле переменного тока К2 - РП-21 на 220 В, реле К1 - ТКЕ53ПД на напряжение 27 В.

Прибор РА1 - М4205 С током полного отклонения 100 мкА. Его шкала для отсчета КСВ, токов и напряжений лампы выполнена на компьютере, покрыта пластиком и наклеена на основную металлическую шкалу.

Внешний вид усилителя показан на фото. Его внутренняя компоновка - на рис. 3. Корпус состоит из передней и задней панелей, которые снизу соединены днищем, а сверху по бокам - уголками. В задней части корпуса Г-образная перегородка отделяет входной отсек. В нем находятся входные цепи, схема получения напряжения ALC, резисторы R9, R10, диоды VD8-VD13 и вентустановка. Также в отсеке находятся печатные платы А6-А8.

Современный усилитель мощности KB диапазона
(нажмите для увеличения)

В усилителе использована приточная система охлаждения лампы с центробежным вентилятором. Корпус вентилятора пристыкован к ламповой панели. Электродвигатель вентилятора присоединен к днищу корпуса с помощью Г-образного кронштейна и виброизоляторов. Крыльчатка вентилятора закреплена на валу электродвигателя КД-6-4-У4 (n = 1400 об/мин). Диаметр крыльчатки - 92, ширина - 30 мм. Использование центробежного вентилятора и электродвигателя с подшипниками из пористой бронзы, работающего на пониженном напряжении, позволило максимально уменьшить уровень шума и сделать его меньше, чем в системном блоке компьютера. Система охлаждения обеспечивает работу усилителя на передачу при мощности 950 Вт, рассеиваемой на аноде ГУ-78Б, неограниченное время. Это позволяет при неполной выходной мощности работать даже в режиме А. В режимах АВ, и В, (при работе в CONTEST) вентустановка обеспечивает двукратный запас по подаче воздуха.

Над входным отсеком сбоку от лампы находятся реле К6 и элементы цепи анодного питания. Над ламповой панелью расположен воздуховод для удаления тепла за пределы корпуса. В нем размещен термодатчик тепловой защиты лампы.

Передняя часть корпуса разделена горизонтальной перегородкой на два отсека. Сверху находятся П-контур и переключатель диапазонов. Их детали закреплены на продольной вертикальной перегородке, которая связывает переднюю панель с горизонтальной перегородкой и усиливает жесткость корпуса. Под горизонтальной перегородкой расположены трансформатор Т1 и печатные платы А1, A3-А5.

На передней панели закреплена фальшпанель с надписями. На задней панели находятся все разъемы, регуляторы ALC R2, R4 и предохранители FU1, FU2. В верхней ее части расположены плата КСВ-метра и антенные реле К1 и К2. Такое размещение позволяет в случае необходимости легко модернизировать антенный переключатель и устанавливать любые, имеющиеся в распоряжении реле, не затрагивая основную конструкцию. Реле и КСВ-метр закрыты общим кожухом.

В верхней плоскости кожуха, напротив ламповой панели, вырезано отверстие диаметром 126 мм для выхода тепла. Оно закрыто металлической сеткой с ячейками 5x5 мм и позволяет измерять температуру лампы с помощью термопары при закрытом кожухе. По бокам кожуха, напротив вентустановки, вырезаны два воздухозаборных отверстия размерами 100x130 мм. Они закрыты металлической сеткой с ячейками 3x3 мм.

Для обдувных ламп конструкция вертикального корпуса с приточной системой охлаждения от центробежного вентилятора является оптимальной. Это, образно выражаясь, "материнская плата" линейного усилителя, которая при модернизации остается неизменной.

Большая часть схемы усилителя собрана на печатных платах, каждая из которых является законченным функциональным узлом. Все печатные платы, кроме A3, закреплены на вращающихся кронштейнах, которые обеспечивают удобный доступ при регулировке, диагностировании и ремонте.

По мере появления и распространения новых электронных компонентов такая конструкция позволит поэтапно модернизировать усилитель. Например, сделать бесконтактную саморазблокирующуюся защиту по току, автоматический цифровой КСВ-метр, цифровую схему защиты от высоких КСВ, цифровые таймеры и др.

В усилителе без существенных переделок может быть использована лампа ГУ-84Б. Внутренние источники питания и вентустановка рассчитаны под обе лампы. Эквивалентное сопротивление этих ламп отличается незначительно, поэтому для перехода на ГУ-84Б необходимо подобрать напряжение смещения, а также заменить кольцо анодного крепления лампы и внешний анодный блок питания. Для работы ГУ-84Б в номинальном режиме рекомендуется увеличить экранное напряжение с 330 до 375 В, сняв перемычку со стабилитрона 5VD7.

Автор выражает благодарность И. Логинову (UA1XN), А. Матруничу (EU1AU) и В. Романову (RZ3BA) за помощь при изготовлении усилителя.

Литература
  1. Кляровский В. А. Системы воздушного охлаждения генераторных ламп. - Радио, 2003, № 11, с. 65-67; № 12, с. 58-60.
  2. Кляровский В. А. Усилитель мощности КВ. - Радио. 2001, № 8, с. 64,65; № 9, с 62,63.
  3. Кляровский В. А. Переключатель диапазонов для усилителя мощности. - Радиомир KB и УКВ, 2002, № 2.
Автор: Виталий Кляровский (RA1WT), г.Великие Луки

Смотрите другие статьи раздела Гражданская радиосвязь.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

раздел сайта Ограничители сигнала, компрессоры

журналы Amaterske Radio (годовые архивы)

книга Специальные термометры с термопреобразователями сопротивления. Фадеев Е.И., 1986

книга Домашний компьютер. Зеленко Г.В., Панов В.В., Попов С.Н., 1989

статья Какие игровые виды спорта имеют подводные аналоги?

статья Пули лить

справочник Зарубежные микросхемы и транзисторы. Серия Z

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:


E-mail (не обязательно):


Комментарий:

[lol][cry][!][?]




Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая документация для любителей и профессионалов