Усилители мощности
Усилитель мощности на ГУ-74б
Схема, детали, сборка.
Какой радиолюбитель не мечтает "докричаться" до самой дальней точки Земли или сработать с редкой DX станцией? Ответ на этот вопрос очевиден, но без хорошего ПА это сделать довольно сложно. Покупка готового и надежного ПА - дорогое удовольствие, особенно если усилитель промышленного производства.
Ну да не будем о прописных истинах...
Предлагаемый в этой статье усилитель собран на хорошо зарекомендовавшей себя, надежной и компактной метало-керамической лампе ГУ-74б с заземленными сетками и по безтрансформаторной схеме анодного питания. Усилитель с трансформаторным питанием имеет много больший размер и вес, что очень неудобно. Сделать блок питания отдельно от самого усилителя - это тоже не всегда удобно.
Вариант усилителя с заземленными сетками требует большей мощности для раскачки, но имеет и преимущества:
упрощает схему усилителя
позволяет уменьшить ток холостого хода лампы, что увеличивает КПД и при этом не увеличиваются искажения.
В качестве корпуса будущего усилителя использовался корпус от старого системного блока компьютера. Схема включения лампы с общими сетками не требовала дополнительного напряжения для экранной сетки, смещение на управляющую сетку формировалось при помощи стабилитрона. Все перечисленное сильно упростило схему усилителя мощности и даже начинающий радиолюбитель может ее повторить без особых проблем.
На схеме жирной линией обозначена "искусственная земля". Она не должна соединяться с корпусом ПА, но желательно поставить побольше шунтирующих конденсаторов емкостью 1000-2000 пф на 5-6 кВ с искусственной земли на корпус в разных местах, это снизит паразитные связи.
Основные детали ПА:
- метало-керамическая лампа ГУ-74б - 1 шт.
- высокочастотные реле - 2 шт.
- реле с рабочим напряжением обмотки 220 В - 1 шт.
- реле с рабочим напряжением обмотки 12 В - 4 шт.
- вентилятор на напряжение 12 В (от БП компьютера) - 1 шт.
- ферритовые кольца FT114-43 (размер 29х19х7,5 не ниже 850НН) - 1 шт.
- электролитические конденсаторы 470 мкф на 450 В - 14 шт.
- выпрямительные диоды с рабочим напряжением не нижу 450 В - 6 шт.
- стабилитроны Д814Б - 4 шт.
- микросхема стабилизатор напряжения L7812 - 1 шт.
- силовой трансформатор мощностью не нижу 50 Вт и напряжениями на выходе 80, 15 и 12,6 В - 1 шт.
- высоковольтные конденсаторы на 2000 пф с макс. напряжением не ниже 6 кВ - 3 шт .
- переменные конденсаторы 10-400 (горячий конец П-контура) - 1 шт.
- переменные конденсаторы 30-2500 (холодный конец П-контура) - 1 шт.
- микроамперметр на 100 мкА - 1 шт.
- керамический галетный переключатель на 11 положений - 1 шт.
- аккумуляторная батарея на 9-12 В - 1 шт.
- резисторы, конденсаторы.
|
|
|
|
|
ГУ-74б |
панель для ГУ-74б |
электролитические конденсаторы для умножителя |
реле РЭВ-14 |
|
|
|
|
|
вентилятор |
КПЕ на анод |
КПЕ на "холодный" конец |
ВЧ трансформатор |
|
Конденсатор переменной емкости на "горячий" конец П-контура использован от радиостанции Р-140 и на "холодный" конец - трехсекционный, от старого лампового радиоприемника. Все секции конденсатора на "холодном" конце запараллелены.
Для изготовления ВЧ трансформаторов можно использовать ферритовое кольцо магнитной проницаемостью 1000НН типоразмера близкого к - 29х19х7,5. Количество витков зависит от магнитной проницаемости кольца. Для кольца 1000НН нужно намотать 10-12 витков проводом - ПЭЛ диаметром 0,7 - 1,0. Кольцо можно заменить "биноклем" из феррита от провода для монитора, но количество витков в этом случае нужно будет уменьшить. Разница в характеристиках этих вариантов трансформатора будет незначительная. Однако, при использовании бочонков нужно принять дополнительные меры для лучшей изоляции обмоток друг от друга. Коэффициент трансформации в любом варианте должен быть 1:1.
Диоды в умножителе напряжения должны быть рассчитаны на максимальное обратное напряжение не менее 400В и максимальный ток 3А, подойдут 1N5404, 1N5405. В схеме четыре последовательно соединенных стабилитрона Д814В, но их количество и рабочее напряжение подбирается так, чтобы при нажатии на педаль и отсутствии входного сигнала ток лампы был равен 250-300 мА. Вместо 3-х стабилитронов Д814 можно установить 1 стабилитрон марки Д817А..Г, подобрав его по току покоя лампы.
Микросхема 7412 - это стабилизатор напряжения на 12V, ее можно заменить любой подобной, на напряжение 12В.
В усилителе применены 2 высокочастотных реле РПВ-14, но входное реле РПВ-14 можно заменить более дешевым реле типа РПВ-2/7 с рабочим напряжением 12 вольт.
Чтобы не загромождать принципиальную схему, в блоке питания лампы (умножителе напряжения) не указаны дополнительные резисторы, установленные параллельно электролитическим конденсаторам. Резисторы должны быть все одинаковые, их номинал равен 200-220 кОм. Ставить резисторы ОБЯЗАТЕЛЬНО, они выравнивают напряжения на конденсаторах.
Схема умножителя напряжения с уравнивающими резисторами.
При монтаже радиолампы, умножителя напряжения и остальных деталей, гальванически связанных с "искусственной землей" необходимо соблюдать осторожность и надежно изолировать от общей массы все детали. Это связано с тем, что анодное напряжение формируется непосредственно из переменного напряжения сети 220 вольт. Для лучшего охлаждения лампа ГУ-74б помещена в специально изготовлен корпус из стеклотекстолита в который принудительно нагнетается воздух вентилятором.
ПА, вид изнутри.
|
|
|
|
общий вид изнутри |
лампа ГУ-74б, дроссель, катушка контура |
реле РПВ-14 |
|
Настройка ПА.
Настройка ПА сводится к установке тока холостого хода лампы ГУ-74б, он регулируется обратным напряжением на управляющей сетке. Величина обратного напряжения зависит от количества и типа стабилитронов (Д814 или Д817). Начинать нужно с наибольшего напряжения и постепенно уменьшать его до нужного тока покоя.
Как альтернативный вариант, установку показания мощности можно сделать при помощи промышленного (фирменного) стрелочного КСВ-метра.
ПА долго работал с трансиверами Icom IC-706MKII и ни каких нареканий при этом не было. При максимальной мощности 750 - 900 Ватт лампа нагревалась до рабочей температуры и при отсутствии входного сигнала быстро охлаждалась до минимума. При ежедневном использовании по нескольку часов в течение года снижения мощности не наблюдалось.
Есть вопросы или предложения? Пишите в обсуждениях ниже.
Чтобы добавить комментарий к статье можно авторизоваться как "Гость"
Дата
позывной |
Логин или
позывной |
Комментарий |
2022-12-02 22:11:30 |
ADMIN Александр |
По поводу дополнительного трансформатора на сетевое питание. Если вы хотите поставить, то можете, но я считаю, он не увеличит безопасность, только внесет дополнительные расходы на аппарат, дополнительные потери КПД. Вы знаете, что любой трансформатор имеет не 100% КПД. И еще, его мощность (если с запасом) должна быть примерно в 2 раза больше выходной мощности ПА, т.е. около 2-х киловатт, иначе будет давать просадку на максимальной мощности. Такую железяку таскать… ну… как бы не айс…
Стоимость лампы посмотрел в Интернете, на сегодняшний день она стоит: новая в районе 25000 руб, бывшая в употреблении — от 4000 руб.
Электролитический конденсатор 400V 330uF на АлиЕкспресс — 70 руб, их в конструкции 14 штук — это почти 1000 руб.
Силовой трансформатор для накала лампы, питания релюшек и смещения на управляющей сетке, у меня стоит примерно ватт на 150, тороидальный, я его взял со старой аппаратуры. Мне он ни чего не стоил, но пришлось немного домотать обмотку для питания накала лампы. :-)
Остальные детали либо штучные либо малочисленные и недорогие, в большей степени взяты с разборки телевизоров, мониторов и др. орг. техники.
Да, еще переменный конденсатор на горячем конце П-контура, он должен быть с большим зазором, например, от армейской радиостанции. Мне он достался от друзей в подарок, сколько стоит спрашивать не стал. |
2022-12-02 21:39:27 |
Гость
|
1. Понятно, вопрос снимается
2. А если применить второй транс типа тороида чисто на вых напр 220 вольт? тогда же безопаснее будет (другой вопрос какой он размер получит в итоге..)
3 Ок
4 Ок
И еще, вы сказали что лампа в этом УМ одна из дорогих деталей - если не секрет, почем они в среднем стоят?
И как на ваш взгляд, сколько примерно этот УМ потянет по деньгам если брать все рассыпухой? и собрать самому?
|
2022-12-01 21:10:55 |
ADMIN Александр |
1. Аккумулятор нужен для питания вентилятора в случае, когда пропадет в розетке электричество, а лампа работала под нагрузкой и сильно нагрета. Если не будет охлаждения, то лампа может перегреться и выйти из строя. Вентилятор в этом случае будет работать от аккумулятор и ваша лампа останется целой. Она (лампа) самая дорогая деталь в этом изделии :-)
2. По поводу того, что такое питание лампы не безопасно — я так не считаю. Вам одинаково «прилетит» если вы схватитесь за массу и 1800 В анодного питания, что с трансформаторной, что с безтрансформаторной схемой питания. Если делать аккуратно и соблюдать все меры безопасности, то разницы нет, какой вариант схемы используется. Корпус должен быть надежно закрыт со всех сторон крынками или решетками охлаждения.
3. И еще, это, конечно, на любителя, кому-то нравится таскать тяжеленные блоки питания, пожалуйста. Мне больше по душе небольшой и легкий корпус от системного блок компьютера в котором находится и блок питания и сам усилитель.
4. По поводу помех по сети. Я после сетевого разъема (220 В) поставил дополнительный фильтр от БП компьютера и помех на телевизоре или другой радиоаппаратуре не замечал, хотя они стоят в соседней комнате. Точнее, помехи начинают появляться только тогда, когда КСВ большое. |
2022-12-01 20:54:44 |
Гость
|
1. Для чего там аккумулятор? я так и не понял его функционал
2. Считаю что такая схема анодного питания очень не безопасна. Да и помехи в случае чего прямиком уйдут в сеть.
это мое личное мнение, не навязываю его, просто проработав 5 лет на флоте радистом и мея в своем распоряжении передатчики по 5 кВт имею представление о технике безопасности :) |
2022-06-18 16:35:32 |
UD3SCQ Юрий |
спасибо |
2022-06-18 16:34:24 |
ADMIN Александр |
у меня он получился около 60 мА. А вообще в таком включении рекомендуют до 100 мА |
2022-06-18 16:32:13 |
UD3SCQ Юрий |
а ток покоя 200-300 ма? |
2022-06-16 13:46:37 |
ADMIN Александр |
Я ни чего не считал, взял типовую схему включения и согласования лампы, изменил только «обвязку» и разработал механические части ПА (способ охлаждения лампы, схемы управления приемом/передачей, схему анодного питания и т.д.) |
2022-06-16 13:36:33 |
UD3SCQ Юрий |
А еще подскажите, под какое Roe Вы рассчитывали п-контур для гуГУ-74? Если все таки достану эти лампы. |
2022-06-16 13:33:42 |
ADMIN Александр |
Я публикую только то, что сам делал. На ГС-36 не делал, ни чего про вариант на этих лампах сказать не могу. |
2022-06-16 13:29:21 |
UD3SCQ Юрий |
ГУ-74 трудно найти, а две ГС-36 подойдут по этой схеме? |
2022-06-13 11:47:46 |
ADMIN Александр |
у Р140 в оконечном каскаде стоит ГУ43Б, он выдает 1 кВ в эфир (и это в штатном режиме), там КПЕ с большим зазором. Вы знаете, в советское время военные делали с большим запасом прочности. |
2022-06-13 11:46:37 |
UD3SCQ Юрий |
а у кпе от р-140 зазор не маловат будет у него вроде 1мм? при Ua-1800в |
2022-06-13 10:22:32 |
R7YZ Александр |
да, экранная сетка заземлена (напряжение для нее не нужно), резистор — ограничение по току. |
2022-06-13 10:19:30 |
UD3SCQ Юрий |
экранная сетка через резистор на общий т.е я так понял источник экранного напряжения не нужен? |
2021-11-29 10:02:24 |
R7YZ Александр |
При доработке пришлось немного изменить схему. Добавил переключатель и убрал милиамперметр. Микроамперметр переключается на измерение тока анода или измерение уровня выходного сигнала. |
1
|
ПОМОГИ ПРОЕКТУ ₽ $
Впишите любую сумму, выберите более удобный способ оплаты (ЮMoney, VISA/MasterCard или сотовый телефон) и нажмите на кнопку "Оплатить". Деньги пойдут на развитие проекта.
Нет возможности помочь указанным выше способом, отправьте перевод на телефон +7(928)0401009.
|