Bibliothèque technique gratuite ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Amplificateur de puissance sur une lampe GU-81M. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Amplificateurs de puissance à tubes L'amplificateur de puissance (PA) est fabriqué selon un circuit à grille commune basé sur une lampe à chaleur directe fiable et éprouvée avec des anodes en graphite GU-81M (Fig. 1). Les avantages incontestables de ce PA sont sa disponibilité opérationnelle quelques secondes après la mise sous tension et sa facilité d'utilisation. La protection contre les surcharges et les courts-circuits utilisée dans l'amplificateur, la mise en marche douce et le mode veille réglable ont permis de créer une sonorisation économique avec des caractéristiques décentes avec des dimensions et des coûts minimes. Il utilise principalement des composants domestiques. L'amplificateur a un faible niveau de bruit acoustique, puisque le ventilateur s'allume automatiquement (uniquement lorsque la température dans le compartiment de la lampe atteint plus de 100 оC). Une linéarité élevée est assurée en choisissant le mode de fonctionnement optimal de la lampe et en utilisant un variomètre dans le circuit P au lieu d'une bobine traditionnelle à spires court-circuitées. Tout cela a permis d'obtenir une suppression des deuxième et troisième harmoniques du signal de sortie à un niveau de -55 dB. La puissance de sortie de l'amplificateur est de 1 kW à une tension à l'anode de la lampe de 3 kV et une puissance nominale d'entrée de 100 W.
A l'entrée de l'amplificateur, les circuits P de gamme L9-L17, C8-C25 sont activés, commutables via les relais K6-K14. Ils assurent la coordination avec n'importe quel émetteur-récepteur importé (même sans tuner intégré), fournissant un ROS d'entrée non pire que 1,5 sur toutes les bandes. Le temps de mise en veille du PA de 5 s à 15 min est réglé par le régulateur situé sur le panneau avant. Un mode de fonctionnement de l'amplificateur a également été introduit avec une puissance de sortie réduite à 50 % (« TUNE »), obtenu en réduisant la tension du filament de la lampe VL1 à 9 V. Dans ce cas, vous pouvez régler le PA aussi longtemps comme vous le souhaitez et travaillez pleinement à l'antenne sans perte de qualité du signal. L'amplificateur utilise un circuit d'alimentation parallèle pour le circuit anodique. Comparé à un circuit série, il est plus sûr, car il n'y a pas de haute tension sur les éléments du circuit P. L'utilisation d'une inductance à Q élevé connectée en parallèle aux enroulements du variomètre sur les gammes HF, et l'absence de spires court-circuitées de la bobine du circuit P, ont également permis d'obtenir quasiment la même puissance de sortie sur toutes les gammes. Lorsque le PA est connecté au réseau, une tension de 220 V est fournie via le filtre réseau L19L20 à l'enroulement primaire du transformateur T2 via la lampe halogène EL1. Cela garantit un allumage en douceur de l'amplificateur, prolongeant ainsi la durée de vie de la lampe GU-81M et des autres éléments de l'appareil. Après avoir chargé les condensateurs C40-C49 du redresseur haute tension à 2,5 kV, la tension retirée du diviseur sur les résistances R13-R16 est fournie à la base du transistor VT3, le transistor s'ouvre, le relais K4 est activé, fermant K4.1, K4.3, K4.4 avec ses contacts.1 lampes halogènes EL2. L'enroulement I du transformateur T4 reçoit la pleine tension du réseau. La particularité de cette inclusion est la petite hystérésis de fonctionnement/déclenchement du relais K2, qui assure une protection fiable contre diverses surcharges (court-circuit dans les circuits de puissance secondaires, circuits de chauffage et courts-circuits dans l'enroulement du transformateur T3). Si l'un des dysfonctionnements répertoriés se produit, la tension à la base du transistor VT4 diminuera, le relais K2 s'éteindra et le transformateur T1 sera à nouveau connecté au réseau via la lampe EL1, ce qui limite le courant à 1 A, empêchant ainsi la panne de la lampe. VLXNUMX et l'AP dans son ensemble. Le fonctionnement de l'amplificateur est contrôlé par un nœud sur le transistor VT1. Lorsque le contact X1 « Control TX » est court-circuité avec le fil commun (le courant dans ce circuit est de 10 mA), le transistor s'ouvre et les relais K1, K2 connectent l'entrée et la sortie de l'amplificateur avec leurs contacts aux connecteurs RF XW1, XW2 . Dans le même temps, les contacts du relais K1.2 ferment le circuit cathodique de la lampe VL1 à un fil commun et l'amplificateur passe en mode de transmission du signal. En mode "QRP", le commutateur SA3 coupe l'alimentation du transistor VT1, ce qui empêche l'amplificateur de passer en mode actif, et le signal entre dans l'antenne directement depuis la sortie de l'émetteur-récepteur. Les ventilateurs M1 et M2 maintiennent la température du PA, évitant ainsi la surchauffe des éléments amplificateurs. À basse tension d'alimentation, ils fonctionnent presque silencieusement. Dans le compartiment d'alimentation de l'amplificateur se trouve un ventilateur d'ordinateur M1 (12 V, 0,12 A, diamètre 80 mm), fonctionnant à une tension de 7...8 V. Dans le compartiment de la lampe se trouve un ventilateur M2 de dimensions 150x150x37 mm pour une tension de fonctionnement de 24 V, alimentée par le circuit à filament de la lampe VL1. En mode normal, le ventilateur fonctionne avec une tension d'alimentation réduite à 8...10 V, et à pleine puissance de sortie, elle monte à 20...22 V. Le fonctionnement du ventilateur M2 est contrôlé par un nœud sur le transistor VT2. Lorsque l'amplificateur passe en mode « TX », une tension de +24 V provenant du collecteur du transistor VT1 via la diode VD3 et la résistance R10 circulera vers le condensateur C35. Lorsque la température dans le compartiment de la lampe atteint 100 оC, les contacts thermiques SK1 s'ouvriront et après 8...10 s le condensateur C35 sera complètement chargé. Le transistor VT2 s'ouvrira, le relais K5 fonctionnera et fera passer le ventilateur M2 à des vitesses plus élevées. Une fois que l'amplificateur quitte le mode actif, grâce à la décharge lente du condensateur C35 à travers le circuit de base, le transistor VT2 reste ouvert pendant encore 1,5 à 2 minutes et le ventilateur continue de fonctionner à des vitesses élevées. Si le temps de transmission est inférieur à 8 s, le ventilateur tourne à des vitesses inférieures sans créer de bruit acoustique inutile. La résistance R34 est sélectionnée en fonction de la vitesse minimale du ventilateur qui assure le régime de température dans le PA. L’amplificateur utilise un mode d’économie d’énergie, qui a fait ses preuves dans de nombreuses conceptions de l’auteur. L'unité de contrôle de ce mode est réalisée à l'aide des transistors VT4-VT6. Lorsque l'amplificateur est allumé, le condensateur C55 est chargé à partir d'une source + 12 V (DA1) via la résistance d'ajustement R9 et la résistance R12. Chaque fois que la transmission est activée depuis le collecteur du transistor VT1, une tension de +24 V est fournie à la base du transistor VT4 via un diviseur sur les résistances R6, R7. Le transistor VT4 s'ouvre et décharge le condensateur C55. Mais si l'amplificateur n'a pas fonctionné pour la transmission pendant un certain temps, le condensateur C55 parvient à se charger complètement (le temps de charge est déterminé par la résistance R9), le transistor composite VT5, VT6 ouvre et ferme le circuit de base du transistor VT13 au fil commun. Le relais K4 est mis hors tension et l'enroulement primaire du transformateur T2 est à nouveau alimenté par la lampe EL1. L'amplificateur passe en mode d'économie d'énergie, dans lequel la consommation de courant et l'échauffement sont minimes, et l'amplificateur est prêt à fonctionner à pleine puissance en 1,5...2 s. En mode veille, la tension du filament de la lampe VL1 est réduite à 9 V. Pour sortir de ce mode, il suffit d'appuyer brièvement sur le bouton SB1 « TX » ou de passer l'émetteur-récepteur en mode émission en connectant le connecteur X1 au fil commun. Les stabilisateurs de tension sur les microcircuits DA1 et DA2 sont utilisés pour alimenter les automatismes et les relais. La résistance R31 limite le courant lors d'un court-circuit dans le circuit +24 V. Le redresseur haute tension est construit à l'aide d'un circuit doubleur de tension, qui dans ses caractéristiques est proche d'un circuit en pont, mais nécessite la moitié du nombre de tours de l'anode enroulement du transformateur. Le transformateur T1 est réalisé sur un noyau magnétique de taille standard K20x10x7 mm en ferrite de qualité 200-400NN. L'enroulement secondaire contient 27 tours de fil PELSHO 0,25. L'enroulement primaire est un fil passant par le trou de la bague et reliant le contact du relais K2.1 au variomètre L1. Le transformateur de réseau T2 est enroulé sur un noyau magnétique toroïdal de LATR-1M (9 A). Si le PA doit fonctionner en mode « modéré » (c'est-à-dire sans fonctionnement à long terme lors de concours), vous pouvez laisser le bobinage réseau « natif », qui contient 245 tours de fil d'un diamètre de 1,2 mm. Si l'enroulement est rembobiné, il est conseillé d'augmenter le diamètre du fil à 1,5 mm. Le courant à vide de l'enroulement du réseau doit être de 0,3...0,4 A. L'enroulement secondaire (II) contient 1300 tours de PEV- 2 fils 0,7. L'enroulement de puissance du relais (III) contient 28 tours de fil PEV-2 0,7, l'enroulement filamentaire (IV) contient 17 tours de fil PEV-2 2 avec une prise à partir du 12ème tour. L'amplificateur est monté dans un boîtier métallique de dimensions 500x300x300 mm. La profondeur du sous-sol du châssis est de 70 mm (Fig. 2). Au sous-sol (Fig. 3), il y a des cartes pour un redresseur haute tension, une commande, des stabilisateurs de tension +12 et +24 V, une carte de compteur de puissance, un filtre réseau, une carte de circuit d'entrée, un relais K3-K5 et un Disjoncteur SF1 BA47-29 pour un courant de 10 A. La lampe EL1 est située à proximité de l'interrupteur SA4 « PWR » afin que sa lueur soit visible à travers le boîtier transparent de la LED HL1 (couleur bleue), qui est installée en façade. panneau à côté de SA4.
L'interrupteur SA1 est utilisé à partir du dispositif d'adaptation de la station radio R-130, qui a subi une modernisation importante : le loquet a été repensé en dix positions, un biscuit a été ajouté pour commuter les relais du circuit d'entrée, et un commun plaqué argent un collecteur de courant de 1,5 mm d'épaisseur a été ajouté. Variomètre L1 - de la station radio R-836. Il possède des enroulements commutables et son inductance varie de 2 à 27 μH. Vous pouvez utiliser un variomètre de la station radio R-140 ou R-118, mais ils ont des dimensions un peu plus grandes. La bobine L2 est enroulée avec un tube de cuivre d'un diamètre de 6 mm sur un mandrin d'un diamètre de 60 mm. Il comporte neuf tours avec des prises aux 3ème, 5ème et 7ème tours, en comptant à partir du haut (voir Fig. 1) de la sortie de la bobine. Le starter L3 est enroulé avec du fil PEV-2 0,25 sur une tige en céramique d'un diamètre de 8 mm et se compose de quatre sections de 100 tours chacune. Enroulement - type "universel", inductance - environ 200 μH. Le starter antiparasitaire L4 est constitué d'un fil à ressort en acier carbone d'un diamètre de 1,3 mm et contient 5...7 tours enroulés sur un mandrin d'un diamètre de 12 mm. À partir du même fil (sans le couper), dans le prolongement de l'inductance, un contact à ressort en spirale est réalisé - 7...8 tours sur un mandrin d'un diamètre de 18 mm, fermement placé sur la borne de l'anode de la lampe. L'enroulement de la self d'anode L5 est en trois sections - 100, 80 et 60 tours de fil PEV-2 0,35. Le bobinage est réalisé tour à tour (1,5 à 2 tours entre les sections) sur un cadre en céramique à partir d'une résistance PEV-100. La distance entre les sections est de 15 mm. Après bobinage, les spires sont imprégnées de colle BF2 ou de vernis ML92. Le starter L6 contient 50 tours de fil PEV-2 0,7, enroulé tour à tour sur une tige d'un diamètre de 10 et d'une longueur de 80 mm en ferrite 1000NN. L'inducteur à deux enroulements L7, L8 contient 2x27 tours de fil PEV-2 1,8, enroulé de manière bifilaire pour allumer deux noyaux magnétiques en tige repliés ensemble d'un diamètre de 10 et d'une longueur de 100 mm en ferrite 600NN. Les bobines L9-L17 sont sans cadre, enroulées avec du fil PEV-2 sur un mandrin d'un diamètre de 18 mm. Toutes les parties des circuits d'entrée sont soudées du côté des conducteurs imprimés sur la carte relais. Les données d'enroulement des bobines et les capacités nominales des condensateurs sont indiquées dans le tableau. Таблица
Self L18 - DM-2,4 avec inductance 10 μH. Le filtre surtension L19L20 est enroulé sur la moitié du circuit magnétique du transformateur TVS90 ou TVS110. Enroulement - bifilaire avec fil MGTF 1 mm jusqu'à remplissage. Le contact thermique SK1 (provenant d'un refroidisseur électrique ou d'un autre appareil de chauffage) avec des contacts normalement fermés est conçu pour une température de fonctionnement de 90...100 оC. Il est installé sur le panneau de lampe GU-81M. La lampe GU-81M est installée dans le panneau « fer à cheval » d'origine à 30 mm sous le niveau du châssis. L'opinion largement répandue selon laquelle il est nécessaire de « déshabiller » le GU-81M n'apportera que des problèmes de contacts cassés, compliquant le montage de la lampe et son refroidissement. Et la réduction « significative », selon certains concepteurs radioamateurs, de la capacité anode-cathode, qui s'élevait à 2,8...3 pF (testée expérimentalement), n'aura pas d'effet significatif sur le fonctionnement du PA. Sur le panneau avant du PA se trouvent des commandes, des indications et des commandes (Fig. 4). Instruments de mesure PA1 et PA2 - M42300. PA1 a un courant de déviation total de 1 mA, et pour PA2, il peut être nettement plus élevé. Cet appareil doit mesurer (en tenant compte du shunt R30) du courant jusqu'à 1 A. L'échelle de l'appareil pA1 est calibrée directement en watts. Le clignotant VL2 est une lampe néon importée d'une tension de 220 V. La lampe EL1 est halogène, 150 W à 220 V (diamètre 8 et longueur 78 mm).
Le panneau arrière de l'amplificateur contient des connecteurs RF, une prise de commande X1 « tulipe », une borne de terre, un connecteur réseau et un connecteur de connexion du ventilateur. Tous les connecteurs RF, le condensateur C3, la borne de terre, les condensateurs de blocage et la broche 6 du panneau de lampe GU-81M sont connectés entre eux par un bus en cuivre d'une section de 15x0,5 mm. Relais K1 - REN33, K2 - REN34, K3 - TKE54, K4 - TKE56, K6-K14 - RES9 (passeport RS4.524.200). Tous les relais sont conçus pour une tension de fonctionnement nominale de 24 à 27 V. Condensateur variable C3 - avec un écart de 0,8...1 mm, condensateurs C4-C7, C27 - K15U-1, C33 - KVI-3. Les condensateurs à oxyde C40-C49 sont importés, les condensateurs C35 et C55 doivent avoir un faible courant de fuite. Tous les condensateurs de blocage sont KSO, S8-S25 - KT, KSO. Toutes les résistances fixes (sauf R3) sont de type MLT, R3 sont de la série SQP-5. La configuration initiale de l'amplificateur est effectuée avec l'enroulement II du transformateur T2 éteint. Ils mesurent la tension du filament, la tension aux sorties des stabilisateurs, déboguent le fonctionnement des unités d'automatisation et ce n'est qu'après s'être assurés que ces unités sont pleinement opérationnelles qu'ils passent aux circuits haute tension. Au lieu d'un enroulement haute tension, n'importe quel transformateur basse puissance est connecté au redresseur doubleur et, en fournissant une tension alternative de 100...200 V au redresseur doubleur, ses performances et sa distribution de tension sur les condensateurs à oxyde C40-C49 connectés en série sont vérifiés. Si tout est normal, connectez l'enroulement haute tension en prenant des précautions. La tension d'un redresseur non chargé peut atteindre 3000 V. Le courant de repos de la lampe VL1 doit être de 25...30 mA. Sans connecter l'émetteur-récepteur, vérifiez le PA pour l'absence d'auto-excitation en mode « TX » sur toutes les bandes. Ensuite, en connectant l'émetteur-récepteur avec un câble ne dépassant pas 1,2 m, avec le tuner éteint (s'il y en a un), les circuits d'entrée L9-L17, C8-C25 sont configurés avec le PA allumé pour la transmission, fournissant un signal avec une puissance de 10...15 W à son entrée. Le réglage s'effectue, en commençant par les gammes HF, jusqu'au SWR minimum sur l'appareil émetteur-récepteur. Ensuite, la puissance d'entrée est augmentée et les réglages sont encore affinés en déplaçant/étalant les spires de ces bobines. Le circuit P est également réglé à une puissance d'entrée minimale, après avoir préalablement connecté l'équivalent d'une charge de 50 Ohm de puissance suffisante à la sortie de l'amplificateur (par exemple, de la station radio R-140), et en partant des gammes HF, sélectionner la position des prises de la bobine L2. Ensuite, ils passent aux gammes de basses fréquences. La suppression des harmoniques, mesurée par l'auteur à l'aide d'un analyseur de spectre S4-25 et d'un analyseur 8590A importé, n'était pas inférieure à -45 dB dans la gamme des 28 MHz et à -55 dB dans les gammes des basses fréquences. L'anode de la lampe GU-81M lors d'un fonctionnement prolongé (3...5 min) en mode CW avait une teinte légèrement rose, ce qui est tout à fait acceptable pour une lampe. Auteur : Vyacheslav Fedorchenko (RZ3TI) Voir d'autres articles section Amplificateurs de puissance à tubes. Lire et écrire utile commentaires sur cet article. Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique : Machine pour éclaircir les fleurs dans les jardins
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