Fonte de alimentação sem transformador em um amplificador de potência. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Em equipamentos esportivos de rádio amador, às vezes são usados ​​os sem transformador [1]. ou melhor, não contendo poderosos transformadores de alta tensão, fontes de alimentação. As vantagens de tais fontes de alimentação são óbvias; eles podem reduzir significativamente o tamanho e o peso do equipamento de transmissão. O uso de fonte de alimentação sem transformador é especialmente eficaz em amplificadores de potência de tubo da 1ª categoria, quando amplificadores de potência muito leves e muito compactos podem ser criados com base em poderosos diodos semicondutores modernos e capacitores eletrolíticos de pequeno porte. Esses amplificadores são convenientes para operação tanto em condições estacionárias quanto em expedições de rádio.

As fontes de alimentação sem transformador discutidas abaixo são projetadas para funcionar com uma rede monofásica de 220 V CA, um dos fios dos quais é zero. Deve-se enfatizar imediatamente que a operação de equipamentos com fonte de alimentação sem transformador é possível se e somente se a estação de rádio tiver aterramento elétrico confiável. A presença de uma conexão galvânica entre a fonte de alimentação e a rede CA requer o uso não apenas de um bom aterramento, mas também de um dispositivo de partida especial que evita que o equipamento ligue se a fonte de alimentação sem transformador estiver conectada incorretamente à rede. Não devemos esquecer que essa proteção só funciona quando o aterramento está conectado, o que deve ser garantido sem falhas antes de conectar a mangueira de força na tomada.

Em geral, a fabricação de estruturas com alimentação sem transformador pode ser recomendada para radioamadores que já possuem experiência na fabricação e operação de equipamentos de comunicação.

Modos típicos de cascatas poderosas em lâmpadas comuns GU-19, GU-29, GS-90, GI-7B, etc. são fornecidos por uma fonte de energia, cujo circuito é mostrado na fig. 1.

Fig. 1

É composto por dois retificadores de meia onda (VI, C1 e V2, C2) operando diretamente da rede com tensões de saída de +300 V e -300 V (em relação ao gabinete). O modo de operação da lâmpada V5 é determinado pelos diodos zener V3 e V4. As tensões nos eletrodos da lâmpada V5 (em relação ao cátodo) são determinadas da seguinte forma:

onde Uc1 - tensão na rede de controle; Uc2 - tensão da rede da tela; Ua - tensão anódica.

Ao escolher os diodos zener, deve-se levar em consideração que a corrente máxima de estabilização do diodo zener V3 não é menor que o valor de pico da corrente do ânodo e V4 é a corrente da grade da tela. A faixa necessária de tensões e correntes de estabilização é fornecida pelos diodos D815A-D817G.

Como o cátodo da lâmpada V5 está em um potencial de cerca de -300 V em relação ao corpo, os enrolamentos do transformador de filamento devem ser bem isolados do corpo.

As altas características dinâmicas de uma fonte de alimentação sem transformador se devem ao fato de não haver transformadores e bobinas de filtro nos retificadores, que possuem uma indutância significativa. A característica estática é determinada pelos capacitores C1 e C2. Para garantir que o nível de ondulação da tensão de saída seja menor que 0,05%, o que é necessário para o funcionamento de um amplificador de potência linear [2], as capacitâncias desses capacitores (em microfarads) devem corresponder ao valor numérico da potência máxima (expressa em watts) consumidos da fonte de energia. Os capacitores (filtro e bloqueio) devem ser classificados para uma tensão de pelo menos 350 V.

Os capacitores C1, C2 podem ser pequenos - K50-7, K50-12.

Os diodos retificadores V1 e V2 devem ser classificados para uma tensão reversa de pelo menos 350 V e uma corrente de pico maior que a corrente de carga dos capacitores Cl e C2 (tipicamente 2 a 5 A). Os diodos D246, KD202K - KD202S satisfazem esta condição.

Amplificador de potência para estação de rádio HF categoria 1

Na fig. A Figura 2 mostra um diagrama de um amplificador linear de saída baseado em dois triodos metalocerâmicos GI-7B conectados de acordo com um circuito de grade aterrado. A fonte de alimentação sem transformador para o amplificador é projetada para uma carga de pico de cerca de 360 ​​watts, o que permite uma entrada de potência de 200 watts (valor médio) no modo de amplificação de sinal de banda lateral única. Ganho de potência - 15 dB.

O modo das lâmpadas V4, V5 é projetado para que em uma tensão de rede de 220 V Uc1=-7V, Ua=+600 V, a corrente anódica inicial de ambas as lâmpadas conectadas em paralelo seja 40 mA, a corrente máxima anódica seja 600 mA . Com instabilidade de rede de ±20 V, o amplificador mantém boa linearidade. A resistência de carga anódica da cascata é de 1 kOhm. O uso de duas válvulas no amplificador. conectado em paralelo, é explicado pela necessidade de obter uma grande corrente anódica com uma tensão anódica relativamente baixa. A potência média dissipada no ânodo de cada lâmpada não excede 50 W, fazendo com que as lâmpadas funcionem de forma confiável mesmo sem resfriamento de ar forçado.

O dispositivo de partida é feito no relé eletromagnético K1, cujos contatos K 1.1 e K1.2 conectam o fio neutro da rede à caixa e fornecem a tensão de rede aos retificadores nos diodos V1 e V2. Quando a chave seletora S1 estiver ligada, o dispositivo de partida não funcionará e, portanto, a fonte de alimentação será desconectada da rede se a caixa do dispositivo não estiver aterrada ou a caixa do dispositivo estiver aterrada, mas o contato "fase" do X1 plugue de alimentação está conectado ao fio neutro da rede.

Assim, quando o transceptor estiver conectado à rede, é necessário conectar o terra ao gabinete, ligar a chave S1 e encontrar a posição do plugue X1 na tomada de rede, na qual o dispositivo de partida é acionado.

Os relés K2 e K3 comutam os circuitos correspondentes durante a transição da recepção para a transmissão. Ao trabalhar na recepção, as tensões de alimentação (exceto o brilho) são removidas das lâmpadas e o transceptor é conectado à antena através do conector X3.

Capacitores C1 e C3-K50-12, C2 e C4 - K50-7, C6 - C10 - KSO para uma tensão de operação de 600 V. As bobinas L1 e L3 devem ser classificadas para uma corrente de 600 mA, L4, L5 - para 4 A. Estes últimos são enrolados em um anel de ferrite de alta frequência, por exemplo 50VCh3, em dois fios (20 voltas de MGSHV com seção transversal de 1,5 mm²). A bobina L2 é enrolada em torno do resistor R1. Contém 3 voltas de fio prateado com diâmetro de 1 mm. Como bobina L7, é usado um variômetro da estação de rádio RSB-5. Bobina L6 - sem moldura (diâmetro do enrolamento 40 mm), contém 2 voltas de fio prateado com diâmetro de 2,5 mm. Relés K1 e K2 - 8D-54, passaporte OAB.393.054, K3 - alta frequência da estação de rádio RSB-5. Transformador T1 - TN-39-127 / 220-50.

Com as classificações dos capacitores C1 - C4 indicadas no diagrama, a queda de tensão anódica (em comparação com o modo inicial) não excede 30 V em uma corrente de 600 mA.

Amplificador de potência de 144 MHz

Na fig. 3 mostra um diagrama de um amplificador linear operando na faixa de 144 ... 146 MHz, feito em uma lâmpada GU-29. O ganho de potência é de cerca de 20 dB, o que possibilita o uso de um transmissor VHF transistorizado como excitador.

O modo de operação da lâmpada GU-29 é o seguinte: Uc1=-22 V. Uc2=+225 V, Ua=+580 V, a corrente máxima do ânodo é de 250 mA. Com uma instabilidade da rede de ±15 V, o modo da lâmpada não muda muito e a linearidade do amplificador de potência não se deteriora.

Relé K1 (RES-6, passaporte RF0.452.106) - iniciando, K2 (RES-10, passaporte RS4.524.305) comuta o circuito catódico da lâmpada V5. Este último está fechado durante a recepção.

As bobinas L3, L4, L7 com indutância de 10 μH devem ser projetadas para uma corrente de 0,3 A. A bobina L2 não tem moldura, contém 5 voltas de fio prateado com diâmetro de 1,5 mm, passo de enrolamento de 3 mm. O diâmetro externo da bobina é de 12 mm. A bobina de comunicação L1 contém 1,5 voltas de fio prateado com diâmetro de 1 mm, passo de enrolamento de 3 mm, diâmetro externo da bobina de 16 mm. Enrole-o sobre L2. A bobina L5 é feita de fio prateado com diâmetro de 2 mm em forma de laço com dimensões de 80x35 mm. O loop de comunicação L6 com dimensões de 40x35 mm é feito de fio prateado com diâmetro de 1,5 mm. É colocado a uma distância de 6 mm de L5. Capacitores C1, C2-K50-7 ou K50-12 para tensão de operação de 350 V, C7-C11-KSO para tensão de operação de 500 V. C3, C4 e C13 - KPV. O capacitor diferencial C12 é composto por dois CPVs, cujos rotores são fixados no mesmo eixo. Transformador de filamento T1 - TN33-127/220-50 ou qualquer outro, possuindo enrolamentos separados para tensões de 6.3 e 12,6 V.

Ao estabelecer um amplificador, o capacitor C3 regula a comunicação com o excitador, C13 - comunicação com a antena, o capacitor C4 é sintonizado na frequência de operação do circuito da rede e C12 é o ânodo.

Literatura

1. 3olotov Yu. Retificador sem transformador - "Radio", 1969. No. 3. p. 19-21.
2. Bunimovich S., Yailenko L. Tecnologia amadora de comunicação de banda única. M., DOSAAF, 1970.

Autor: G. Ivanov (UA3AFX, U0AFX); Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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