Бестрансформаторный блок питания в усилителе мощности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / ВЧ усилители мощности

 Комментарии к статье

В радиолюбительской спортивной аппаратуре иногда [1] употребляют бестрансформаторные. а точнее не содержащие мощных высоковольтных трансформаторов, блоки питания. Преимущества подобных блоков питания очевидны; они позволяют существенно уменьшить габариты и массу передающей аппаратуры. Особенно эффективно применение бестрансформаторного питания, в ламповых усилителях мощности 1-й категории, когда на основе мощных- современных полупроводниковых диодов и малогабаритных электролитических конденсаторов можно создать очень легкие и весьма компактные усилители мощности. Такие усилители удобны при работе как в стационарных условиях, так и в радиоэкспедициях.

Бестрансформаторные блоки питания, рассмотренные ниже, предназначены для работы с однофазной сетью переменного тока напряжением 220 В, один из проводов которой является нулевым. Следует сразу подчеркнуть, что эксплуатация аппаратуры с бестрансформаторным питанием возможна в том и только в том случае, если на радиостанции имеется надежное электротехническое заземление. Наличие гальванической связи источника питания с сетью переменного тока требует применения не только хорошего заземления, но и специального пускового устройства, исключающего включение аппаратуры при неправильном подключении к сети бестрансформаторного блока питания. Нельзя забывать и то, что такая зашита срабатывает только при подключенном заземлении, в чем необходимо в обязательном порядке убедиться перед тем, как вставить вилку сетевого шланга в розетку.

В целом изготовление конструкций с бестрансформаторным питанием можно рекомендовать радиолюбителям, уже имеющим опыт в изготовлении и эксплуатации связной аппаратуры.

Типовые режимы мощных каскадов на распространенных лампах ГУ-19, ГУ-29, ГС-90, ГИ-7Б и т. п. обеспечиваются источником питания, схема которого приведена на рис. 1.

Рис. 1

Он состоит из двух однополупериодных выпрямителей (VI, С1 и V2, С2), работающих непосредственно от сети с выходными напряжениями +300 В и -300 В (относительно корпуса). Режим работы лампы V5 определяется стабилитронами V3 и V4. Напряжения на электродах лампы V5 (относительно катода) определяются так:

где Uc1 - напряжение на управляющей сетке; Uc2 - напряжение на экранной сетке; Ua - анодное напряжение.

При выборе стабилитронов необходимо учитывать, чтобы максимальный ток стабилизации стабилитрона V3 был не меньше пикового значения анодного тока, а V4 - тока экранной сетки. Необходимый диапазон напряжений стабилизации и токов обеспечивают диоды Д815А-Д817Г.

Поскольку катод лампы V5 находится под потенциалом около - 300 В относительно корпуса, обмотки накального трансформатора должны быть хорошо изолированы от корпуса.

Высокие динамические характеристики бестрансформаторного источника питания обусловлены тем, что в выпрямителях отсутствуют трансформаторы и дроссели фильтра, имеющие значительную индуктивность. Статическая характеристика определяется конденсаторами С1 и С2. Для обеспечения уровня пульсаций выходного напряжения менее 0,05%, необходимого для работы линейного усилителя мощности [2], емкости этих конденсаторов (в микрофарадах) должны соответствовать численному значению максимальной мощности (выраженной в ваттах), потребляемой от источника питания. Конденсаторы (фильтра и блокировочные) должны быть рассчитаны на напряжение не менее 350 В.

Конденсаторы C1, C2 могут быть малогабаритные - К50-7, К50-12.

Выпрямительные диоды V1 и V2 должны быть рассчитаны на обратное напряжение не менее 350 В и пиковый ток, превышающий ток заряда конденсаторов Cl и C2 (обычно от 2 до 5 А). Такому условию удовлетворяют диоды Д246, КД202К - КД202С.

Усилитель мощности КВ радиостанции 1 категории

На рис. 2 приведена схема выходного линейного усилителя, выполненного на двух металлокерамических триодах ГИ-7Б, включенных по схеме с заземленной сеткой. Бестрансформаторный источник питания для усилителя рассчитан на пиковую нагрузку около 360 Вт, что позволяет в режиме усиления однополосного сигнала подводить мощность 200 Вт (среднее значение). Коэффициент усиления по мощности - 15 дБ.

Режим ламп V4, V5 рассчитан так, что при напряжении сети 220 В Uc1=-7B,Ua=+600 В, начальный анодный ток обеих ламп, включенных параллельно, равен 40 мА, максимальный анодный ток - 600 мА. При нестабильности сети ±20 В усилитель сохраняет хорошую линейность. Сопротивление анодной нагрузки каскада - 1 кОм. Применение в усилителе двух ламп. включенных параллельно, объясняется необходимостью получить большой анодный ток при сравнительно низком анодном напряжении. Средняя мощность, рассеиваемая на аноде каждой лампы, не превышает 50 Вт, вследствие чего лампы надежно работают и без принудительного воздушного охлаждения.

Пусковое устройство выполнено на электромагнитном реле К1, контакты К 1.1 и К1.2 которого подключают нулевой провод сети к корпусу и подают напряжение сети на выпрямители на диодах V1 и V2. При включенном тумблере S1 пусковое устройство не сработает, а следовательно, источник питания будет отключен от сети, если корпус прибора не заземлен или корпус прибора заземлен, но контакт "фаза" сетевой вилки X1 подключен к нулевому проводу сети.

Таким образом, при включении трансивера в сеть необходимо подсоединить к корпусу заземление, включить тумблер S1 и найти такое положение вилки X1 в сетевой розетке, при котором пусковое устройство срабатывает.

Реле К2 и К3 коммутируют соответствующие цепи при переходе с приема на передачу. При работе на прием питающие напряжения (кроме накала) с ламп сняты, а трансивер подключен к антенне через разъем Х3.

Конденсаторы С1 и С3-К50-12, С2 и С4 - К50-7, С6 - С10 - КСО на рабочее напряжение 600 В. Дроссели L1 и L3 должны быть рассчитаны на ток 600 мА, L4, L5 - на 4 А. Последние наматывают на высокочастотном ферритовом кольце, например 50ВЧ3, в два провода (20 витков МГШВ сечением 1,5 кв.мм). Катушка L2 намотана на резисторе R1. Она содержит 3 витка посеребренного провода диаметром 1 мм. В качестве катушки L7 используется вариометр от радиостанции РСБ-5. Катушка L6 - бескаркасная (диаметр намотки 40 мм), содержит 2 витка посеребренного провода диаметром 2,5 мм. Реле К1 и К2 - 8Д-54, паспорт ОАБ.393.054, К3 - высокочастотное от радиостанции РСБ-5. Трансформатор Т1 - ТН-39-127/220-50.

При указанных на схеме номиналах конденсаторов С1 - С4 падение анодного напряжения (по сравнению с начальным режимом) не превышает 30 В при токе 600 мА.

Усилитель мощности на 144 МГц

На рис. 3 приведена схема линейного усилителя, работающего в диапазоне 144...146 МГц, выполненного на лампе ГУ-29. Коэффициент усиления по мощности около 20 дБ, что позволяет использовать в качестве возбудителя транзисторный УКВ передатчик.

Режим работы лампы ГУ-29 следующий: Uc1=-22 В. Uc2=+225 В, Ua=+580 В, максимальный анодный ток равен 250 мА. При нестабильности сети ± 15 В режим лампы изменяется незначительно, а линейность усилителя мощности не ухудшается.

Реле К1 (РЭС-6, паспорт РФ0.452.106) -пусковое, К2 (РЭС-10, паспорт РС4.524.305) коммутирует катодную цепь лампы V5. Последняя при работе на прием закрыта.

Дроссели L3, L4, L7 индуктивностью 10 мкГн должны быть рассчитаны на ток 0,3 А. Катушка L2 - бескаркасная, содержит 5 витков посеребренного провода диаметром 1,5 мм, шаг намотки - 3 мм. Наружный диаметр катушки-12 мм. Катушка связи L1 содержит 1,5 витка посеребренного провода диаметром 1 мм, шаг намотки - 3 мм, наружный диаметр катушки - 16 мм. Наматывают ее поверх L2. Катушка L5 выполнена из посеребренного провода диаметром 2 мм в виде петли с размерами 80х35 мм. Петлю связи L6 размерами 40х35 мм изготавливают из посеребренного провода диаметром 1,5 мм. Располагают ее на расстоянии 6 мм от L5. Конденсаторы С1, С2-К50-7 или К50-12 на рабочее напряжение 350 В, С7-С11- КСО на рабочее напряжение 500 В. С3, С4 и С13 - КПВ. Дифференциальный конденсатор С12 составлен из двух КПВ, роторы которых закреплены на одной оси. Накальный трансформатор Т1 - ТН33-127/220-50 или любой другой, имеющий отдельные обмотки на напряжения 6.3 и 12,6 В.

При налаживании усилителя конденсатором С3 регулируют связь с возбудителем, С13 - связь с антенной, конденсатором С4 настраивают на рабочую частоту сеточный контур, а С12 - анодный.

Литература

1. 3олотов Ю. Бестрансформаторный выпрямитель.-"Радио", 1969. № 3. с. 19-21.
2. Бунимович С., Яйленко Л. Техника любительской однополосной связи. М., ДОСААФ, 1970.

Автор: Г. Иванов (UA3AFX, U0AFX); Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела ВЧ усилители мощности.

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 Морская рыба токсична и канцерогенна 29.07.2013 Оказывается, многие морепродукты, которые мы считаем экологически чистыми и полезными, буквально пропитаны токсинами, прежде всего компонентами пластика. К такому неприятному выводу пришли ученые из Университета Гавайев в Маноа. Ученые изучали поведение больших хищных рыб в водах вокруг Гавайев и обнаружили, что морские хищники проглатывают невероятно много кусочков пластика и другого мусора, который выбрасывают в море люди. Подобные исследования проводились впервые, ранее ученые лишь затрагивали тему накопления наиболее заметных канцерогеновранее ученые лишь затрагивали тему накопления наиболее заметных канцерогенов в течение жизни морских хищников. Новое исследование показывает, что проблема гораздо более серьезна, чем считалось ранее. Следует уделять больше внимания вопросам распространения токсинов из морского мусора в подземных водах и пищевой цепи, которая в итоге может привести опасную "химию" на обеденный стол. За шестилетний период исследования, ученые изучили содержимое желудков 595 рыб 10 хищных видов, обитающих в открытом океане, в том числе коммерчески ценного тунца и марлиновых рыб. В результате, в желудках 7 из 10 видов рыбы были обнаружены разнообразные обломки мусора. Встречался он с разной степенью частоты у разных видов, но почти поголовная "замусоренность" ценной промысловой рыбы вызывает обеспокоенность. Так, один из видов рыб, обыкновенный опах (Lampris guttatus), употребляется в пищу не только на Гавайях, но и во всем мире. При этом у двух видов этих рыб, обитающих в гавайских водах, было обнаружено загрязнение мусором: из 140 изученных рыб, наелись пластика 58% малоглазых опах и 43% большегазых. Другой представитель крупных рыб, алепизавр (Alepisaurus ferox), был "замусорен" в 30% случаев. Данный вид рыбы не так часто используется в качестве пищи, но зато он распространен в мировом океане и в некоторой степени отражает глобальную картину. Другими словами, в среднем половина хищных морских рыб содержит в своих тканях вещества, воздействие которых на человека плохо изучено. Однако нет практически никаких сомнений, что пластик и продукты его распада не улучшат здоровье. К сожалению, мусор в океане уже стал серьезной проблемой. Куски пластика, разлитую нефть и другую опасную "химию" глотают морские птицы, черепахи, мелкая рыба и даже донные иглокожие, такие как морские огурцы. Тем не менее, несмотря на распространенность исследований, фиксирующих экологические последствия роста количества пластикового мусора в мировом океане, было всего несколько наблюдений, посвященным случаям проглатывания пластика большими рыбами. Новое исследование удивило ученых: наиболее часто пластик встречается в желудках глубоководных рыб, хотя ранее считалось, что они едят меньше пластика, чем рыбы, обитающие ближе к поверхности. Судя по всему, глубоководная рыба глотает пластик, когда изредка всплывает к поверхности. Ученые полагают, что глубоководные хищники редко видят пластиковый мусор, поэтому почти всегда хватают новую необычную "дичь". Также, возможно, с течением времени пластик сам опускается на дно и отравляет экосистему. Последствия попадания пластика в организм рыб пока остаются малоизученными. Ученые пока не знают, как долго продукты распада пластика могут пребывать в тканях рыб и могут ли они через рыбные продукты попадать в организм человека. Многие синтетические материалы способны поглощать из морской воды хлорорганические пестициды, тяжелые металлы и нефтяные углеводороды. Если эти канцерогены способны через мясо рыбы попасть в организм человека, то они могут вызвать отравления и стать причиной онкологических заболеваний.

Другие интересные новости:

▪ HLG-320H-C - 320 Вт LED драйвер со стабилизацией тока

▪ Шампанское для астронавтов

▪ Одиночество - опасно

▪ Хранения энергии в микрочипах

▪ Онлайн-обучение эффективнее традиционного

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы. Подборка статей

▪ статья Огонь. История изобретения и производства

▪ статья В офисе какой компании 1 апреля однажды потерялся настоящий питон? Подробный ответ

▪ статья Люцерна посевная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Изготовление катушек индуктивности из плоского кабеля для печатных плат. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Индонезийские пословицы и поговорки. Большая подборка

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025