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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Fuente de alimentación sin transformador en el amplificador de potencia. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Amplificadores de potencia de RF En los equipos deportivos de radioaficionados, a veces se utilizan los sin transformador [1]. o más bien, que no contengan potentes transformadores de alto voltaje, fuentes de alimentación. Las ventajas de tales fuentes de alimentación son obvias; pueden reducir significativamente el tamaño y el peso del equipo de transmisión. El uso de fuentes de alimentación sin transformador es especialmente eficaz en los amplificadores de potencia de válvulas de primera categoría, cuando se pueden crear amplificadores de potencia muy ligeros y muy compactos sobre la base de potentes diodos semiconductores modernos y condensadores electrolíticos de pequeño tamaño. Dichos amplificadores son convenientes para operar tanto en condiciones estacionarias como en expediciones de radio. Las fuentes de alimentación sin transformador que se analizan a continuación están diseñadas para funcionar con una red monofásica de 220 V CA, uno de cuyos hilos es cero. Debe enfatizarse de inmediato que la operación de equipos con fuente de alimentación sin transformador es posible si y solo si la estación de radio tiene una conexión a tierra eléctrica confiable. La presencia de una conexión galvánica entre la fuente de alimentación y la red de CA requiere el uso no solo de una buena conexión a tierra, sino también de un dispositivo de arranque especial que evite que el equipo se encienda si la fuente de alimentación sin transformador está conectada incorrectamente a la red. No debemos olvidar que dicha protección solo funciona cuando la conexión a tierra está conectada, lo que debe asegurarse sin falta antes de enchufar la manguera de alimentación a un enchufe. En general, la fabricación de estructuras con fuente de alimentación sin transformador puede recomendarse a radioaficionados que ya tienen experiencia en la fabricación y operación de equipos de comunicaciones. Los modos típicos de cascadas potentes en lámparas comunes GU-19, GU-29, GS-90, GI-7B, etc. son proporcionados por una fuente de alimentación, cuyo circuito se muestra en la fig. una.
Consta de dos rectificadores de media onda (VI, C1 y V2, C2) que funcionan directamente desde la red con tensiones de salida de +300 V y -300 V (relativa a la carcasa). El modo de funcionamiento de la lámpara V5 está determinado por los diodos zener V3 y V4. Los voltajes en los electrodos de la lámpara V5 (en relación con el cátodo) se determinan de la siguiente manera:
donde Uc1 - voltaje en la red de control; Uc2 - voltaje de la rejilla de la pantalla; Ua - voltaje del ánodo. Al elegir los diodos zener, se debe tener en cuenta que la corriente de estabilización máxima del diodo zener V3 no es inferior al valor máximo de la corriente del ánodo, y V4 es la corriente de la rejilla de la pantalla. El rango requerido de voltajes y corrientes de estabilización lo proporcionan los diodos D815A-D817G. Dado que el cátodo de la lámpara V5 tiene un potencial de aproximadamente -300 V con respecto al cuerpo, los devanados del transformador de filamento deben estar bien aislados del cuerpo. Las altas características dinámicas de una fuente de alimentación sin transformador se deben al hecho de que no hay transformadores ni bobinas de filtro en los rectificadores, que tienen una inductancia significativa. La característica estática está determinada por los condensadores C1 y C2. Para garantizar que el nivel de rizado de la tensión de salida sea inferior al 0,05 %, necesario para el funcionamiento de un amplificador de potencia lineal [2], las capacidades de estos condensadores (en microfaradios) deben corresponder al valor numérico de la potencia máxima (expresada en vatios) consumidos de la fuente de alimentación. Los condensadores (filtro y bloqueo) deben estar clasificados para una tensión de al menos 350 V. Los condensadores C1, C2 pueden ser pequeños: K50-7, K50-12. Los diodos rectificadores V1 y V2 deben estar clasificados para un voltaje inverso de al menos 350 V y una corriente máxima mayor que la corriente de carga de los capacitores Cl y C2 (típicamente de 2 a 5 A). Los diodos D246, KD202K - KD202S cumplen esta condición. Amplificador de potencia de radio HF categoría 1 En la fig. La figura 2 muestra un diagrama de un amplificador lineal de salida basado en dos triodos de metal-cerámica GI-7B conectados según un circuito de rejilla puesto a tierra. La fuente de alimentación sin transformador para el amplificador está diseñada para una carga máxima de aproximadamente 360 vatios, lo que permite suministrar 200 vatios de potencia (promedio) en modo de amplificación de señal de banda lateral única. Ganancia de potencia - 15 dB.
El modo de lámpara V4, V5 está diseñado para que a una tensión de red de 220 V Uc1 = -7V, Ua = +600 V, la corriente de ánodo inicial de ambas lámparas conectadas en paralelo sea de 40 mA, la corriente de ánodo máxima sea de 600 mA. Con una inestabilidad de red de ±20 V, el amplificador mantiene una buena linealidad. La resistencia de la carga del ánodo de la cascada es de 1 kOhm. El uso de dos lámparas en el amplificador. conectados en paralelo se explica por la necesidad de obtener una gran corriente de ánodo a un voltaje de ánodo relativamente bajo. La potencia media disipada en el ánodo de cada lámpara no supera los 50 W, por lo que las lámparas funcionan de forma fiable incluso sin refrigeración por aire forzado. El dispositivo de arranque se realiza en el relé electromagnético K1, cuyos contactos K 1.1 y K1.2 conectan el cable neutro de la red a la caja y suministran tensión de red a los rectificadores en los diodos V1 y V2. Cuando el interruptor de palanca S1 está encendido, el dispositivo de arranque no funcionará y, por lo tanto, la fuente de alimentación se desconectará de la red si la carcasa del dispositivo no está conectada a tierra o la carcasa del dispositivo está conectada a tierra, pero el contacto de "fase" del X1 enchufe de red está conectado al cable neutro de la red. Por lo tanto, cuando el transceptor está conectado a la red, es necesario conectar la tierra a la carcasa, encender el interruptor de palanca S1 y encontrar la posición del enchufe X1 en la toma de corriente, en la que se activa el dispositivo de arranque. Los relés K2 y K3 conmutan los circuitos correspondientes durante la transición de recepción a transmisión. Cuando se trabaja en la recepción, los voltajes de suministro (excepto el brillo) se eliminan de las lámparas y el transceptor se conecta a la antena a través del conector X3. Condensadores C1 y C3-K50-12, C2 y C4 - K50-7, C6 - C10 - KSO para una tensión de funcionamiento de 600 V. Los choques L1 y L3 deben estar clasificados para una corriente de 600 mA, L4, L5 - para 4 A. Estos últimos se enrollan en un anillo de ferrita de alta frecuencia, por ejemplo, 50VCh3, en dos cables (20 vueltas de MGSHV con una sección transversal de 1,5 mm cuadrados). La bobina L2 está enrollada alrededor de la resistencia R1. Contiene 3 vueltas de alambre plateado con un diámetro de 1 mm. Como bobina L7, se utiliza un variómetro de la estación de radio RSB-5. Bobina L6: sin marco (diámetro de bobinado 40 mm), contiene 2 vueltas de alambre plateado con un diámetro de 2,5 mm. Relés K1 y K2 - 8D-54, pasaporte OAB.393.054, K3 - alta frecuencia de la estación de radio RSB-5. Transformador T1 - TN-39-127 / 220-50. Con los valores nominales de los condensadores C1 - C4 indicados en el diagrama, la caída de voltaje del ánodo (en comparación con el modo inicial) no supera los 30 V a una corriente de 600 mA. amplificador de potencia de 144 MHz En la fig. 3 muestra un diagrama de un amplificador lineal que opera en el rango de 144 ... 146 MHz, realizado en una lámpara GU-29. La ganancia de potencia es de unos 20 dB, lo que hace posible utilizar un transmisor VHF de transistores como excitador.
El modo de funcionamiento de la lámpara GU-29 es el siguiente: Uc1=-22 V. Uc2=+225 V, Ua=+580 V, la corriente máxima del ánodo es de 250 mA. Con una inestabilidad de red de ±15 V, el modo de lámpara no cambia mucho y la linealidad del amplificador de potencia no se deteriora. Relé K1 (RES-6, pasaporte RF0.452.106): arranque, K2 (RES-10, pasaporte RS4.524.305) cambia el circuito de cátodo de la lámpara V5. Este último está cerrado durante la recepción. Los inductores L3, L4, L7 con una inductancia de 10 μH deben estar clasificados para una corriente de 0,3 A. La bobina L2 no tiene marco, contiene 5 vueltas de alambre plateado con un diámetro de 1,5 mm, el paso de bobinado es de 3 mm. El diámetro exterior de la bobina es de 12 mm. La bobina de comunicación L1 contiene 1,5 vueltas de alambre plateado con un diámetro de 1 mm, el paso de bobinado es de 3 mm, el diámetro exterior de la bobina es de 16 mm. Envuélvalo sobre L2. La bobina L5 está hecha de alambre plateado con un diámetro de 2 mm en forma de bucle con dimensiones de 80x35 mm. El bucle de comunicación L6 con dimensiones de 40x35 mm está hecho de un cable plateado con un diámetro de 1,5 mm. Se coloca a una distancia de 6 mm de L5. Condensadores C1, C2-K50-7 o K50-12 para una tensión de funcionamiento de 350 V, C7-C11-KSO para una tensión de funcionamiento de 500 V. C3, C4 y C13 - CPV. El condensador diferencial C12 está compuesto por dos CPV, cuyos rotores están fijados en el mismo eje. Transformador incandescente T1 - TN33-127 / 220-50 o cualquier otro con devanados separados para tensiones de 6.3 y 12,6 V. Al establecer el amplificador, el condensador C3 regula la conexión con el excitador, C13, la conexión con la antena, el condensador C4 está sintonizado con la frecuencia de funcionamiento del circuito de red y C12, el ánodo. Literatura
Autor: G. Ivanov (UA3AFX, U0AFX); Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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