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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Trafolose Stromversorgung im Leistungsverstärker. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / HF-Leistungsverstärker In Amateurfunk-Sportgeräten werden teilweise transformatorlose eingesetzt [1]. oder besser gesagt, keine leistungsstarken Hochspannungstransformatoren, Netzteile enthalten. Die Vorteile solcher Netzteile liegen auf der Hand; Sie können die Größe und das Gewicht der Sendeausrüstung erheblich reduzieren. Der Einsatz von trafolosen Netzteilen kommt besonders bei Röhrenendstufen der 1. Kategorie zum Tragen, wenn auf Basis leistungsfähiger moderner Halbleiterdioden und kleiner Elkos sehr leichte und sehr kompakte Endstufen entstehen. Solche Verstärker eignen sich sowohl für den Betrieb unter stationären Bedingungen als auch für Funkexpeditionen. Die unten besprochenen transformatorlosen Netzteile sind für den Betrieb mit einem einphasigen 220-V-Wechselstromnetz ausgelegt, von dem einer der Drähte Null ist. Es sei gleich betont, dass der Betrieb von Geräten mit transformatorloser Stromversorgung nur dann möglich ist, wenn die Funkstation über eine zuverlässige elektrische Erdung verfügt. Das Vorhandensein einer galvanischen Verbindung zwischen der Stromquelle und dem Wechselstromnetz erfordert nicht nur eine gute Erdung, sondern auch eine spezielle Startvorrichtung, die verhindert, dass sich das Gerät einschaltet, wenn die transformatorlose Stromversorgung falsch an das Netz angeschlossen ist. Wir dürfen nicht vergessen, dass ein solcher Schutz nur bei angeschlossener Erdung funktioniert, was vor dem Einstecken des Stromschlauchs in eine Steckdose unbedingt sichergestellt sein muss. Generell kann Funkamateuren, die bereits Erfahrungen mit der Herstellung und dem Betrieb von Kommunikationsgeräten haben, die Herstellung von Strukturen mit transformatorloser Stromversorgung empfohlen werden. Typische Modi leistungsstarker Kaskaden an gängigen Lampen GU-19, GU-29, GS-90, GI-7B usw. werden von einer Stromquelle bereitgestellt, deren Schaltung in Abb. eines.
Es besteht aus zwei direkt am Netz betriebenen Einweggleichrichtern (VI, C1 und V2, C2) mit Ausgangsspannungen von +300 V und -300 V (bezogen auf das Gehäuse). Die Betriebsart der Lampe V5 wird durch die Zenerdioden V3 und V4 bestimmt. Die Spannungen an den Elektroden der V5-Lampe (gegenüber der Kathode) werden wie folgt ermittelt:
wo Uc1 - Spannung am Steuernetz; Uc2 - Schirmgitterspannung; Ua - Anodenspannung. Bei der Auswahl von Zenerdioden muss berücksichtigt werden, dass der maximale Stabilisierungsstrom der Zenerdiode V3 nicht kleiner ist als der Spitzenwert des Anodenstroms und V4 der Strom des Schirmgitters ist. Der erforderliche Bereich an Stabilisierungsspannungen und -strömen wird von den Dioden D815A-D817G bereitgestellt. Da die Kathode der V5-Lampe auf einem Potential von etwa -300 V gegenüber dem Körper liegt, müssen die Wicklungen des Heiztransformators gut vom Körper isoliert sein. Die hohen dynamischen Eigenschaften einer transformatorlosen Stromversorgung sind darauf zurückzuführen, dass in den Gleichrichtern keine Transformatoren und Filterdrosseln vorhanden sind, die eine erhebliche Induktivität aufweisen. Die statische Charakteristik wird durch die Kondensatoren C1 und C2 bestimmt. Damit die Welligkeit der Ausgangsspannung weniger als 0,05 % beträgt, was für den Betrieb eines linearen Leistungsverstärkers erforderlich ist [2], müssen die Kapazitäten dieser Kondensatoren (in Mikrofarad) dem Zahlenwert der maximalen Leistung (ausgedrückt in Mikrofarad) entsprechen in Watt) von der Stromquelle verbraucht. Kondensatoren (Filter und Blockierung) müssen für eine Spannung von mindestens 350 V ausgelegt sein. Die Kondensatoren C1, C2 können klein sein - K50-7, K50-12. Die Gleichrichterdioden V1 und V2 müssen für eine Sperrspannung von mindestens 350 V und einen Spitzenstrom größer als der Ladestrom der Kondensatoren C2 und C2 (typischerweise 5 bis 246 A) ausgelegt sein. Die Dioden D202, KD202K - KDXNUMXS erfüllen diese Bedingung. HF-Funk-Leistungsverstärker Kategorie 1 Auf Abb. Abbildung 2 zeigt ein Diagramm eines linearen Ausgangsverstärkers basierend auf zwei GI-7B-Metallkeramik-Trioden, die gemäß einer geerdeten Gitterschaltung verbunden sind. Das transformatorlose Netzteil des Verstärkers ist für eine Spitzenlast von etwa 360 Watt ausgelegt, wodurch im Einseitenband-Signalverstärkungsmodus 200 Watt Leistung (Durchschnitt) bereitgestellt werden können. Leistungsverstärkung - 15 dB.
Der Lampenmodus V4, V5 ist so ausgelegt, dass bei einer Netzspannung von 220 V Uc1 = -7V, Ua = +600 V der anfängliche Anodenstrom beider parallel geschalteter Lampen 40 mA beträgt, der maximale Anodenstrom 600 mA. Bei einer Netzinstabilität von ±20 V behält der Verstärker eine gute Linearität. Der Widerstand der Anodenlast der Kaskade beträgt 1 kOhm. Die Verwendung von zwei Lampen im Verstärker. Parallelschaltung wird durch die Notwendigkeit erklärt, einen großen Anodenstrom bei einer relativ niedrigen Anodenspannung zu erhalten. Die durchschnittliche Verlustleistung an der Anode jeder Lampe überschreitet 50 W nicht, wodurch die Lampen auch ohne forcierte Luftkühlung zuverlässig arbeiten. Die Startvorrichtung erfolgt am elektromagnetischen Relais K1, dessen Kontakte K 1.1 und K1.2 den Neutralleiter des Netzwerks mit dem Gehäuse verbinden und die Netzspannung an die Gleichrichter an den Dioden V1 und V2 liefern. Wenn der Kippschalter S1 eingeschaltet ist, funktioniert das Startgerät nicht, und daher wird die Stromquelle vom Netzwerk getrennt, wenn das Gerätegehäuse nicht geerdet ist oder das Gerätegehäuse geerdet ist, aber der "Phasen" -Kontakt von X1 Netzstecker mit dem Neutralleiter des Netzes verbunden ist. Wenn also der Transceiver mit dem Netzwerk verbunden ist, ist es notwendig, die Masse mit dem Gehäuse zu verbinden, den S1-Kippschalter einzuschalten und die Position des X1-Steckers in der Netzsteckdose zu finden, an der das Startgerät ausgelöst wird. Die Relais K2 und K3 schalten beim Übergang vom Empfangen zum Senden die entsprechenden Stromkreise. Bei Empfangsarbeiten werden die Versorgungsspannungen (bis auf das Glimmlicht) von den Lampen abgeschaltet und der Transceiver über den Stecker X3 mit der Antenne verbunden. Kondensatoren C1 und C3-K50-12, C2 und C4 - K50-7, C6 - C10 - KSO für eine Betriebsspannung von 600 V. Die Drosseln L1 und L3 müssen für einen Strom von 600 mA ausgelegt sein, L4, L5 - für 4 A. Letztere werden auf einen Hochfrequenz-Ferritring, beispielsweise 50 VCh3, in zwei Drähte gewickelt (20 Windungen MGSHV mit einem Querschnitt von 1,5 mm²). Spule L2 ist um Widerstand R1 gewickelt. Es enthält 3 Windungen aus versilbertem Draht mit einem Durchmesser von 1 mm. Als L7-Spule wird ein Variometer der Funkstation RSB-5 verwendet. Spule L6 - rahmenlos (Wicklungsdurchmesser 40 mm), enthält 2 Windungen aus versilbertem Draht mit einem Durchmesser von 2,5 mm. Relais K1 und K2 - 8D-54, Pass OAB.393.054, K3 - Hochfrequenz vom Radiosender RSB-5. Transformator T1 - TN-39-127 / 220-50. Mit den im Diagramm angegebenen Nennwerten der Kondensatoren C1 - C4 überschreitet der Anodenspannungsabfall (im Vergleich zum Anfangsmodus) 30 V bei einem Strom von 600 mA nicht. 144-MHz-Leistungsverstärker Auf Abb. 3 zeigt ein Diagramm eines linearen Verstärkers, der im Bereich von 144 ... 146 MHz arbeitet und mit einer GU-29-Lampe hergestellt wurde. Die Leistungsverstärkung beträgt ca. 20 dB, was es ermöglicht, einen Transistor-UKW-Sender als Exciter zu verwenden.
Die Betriebsart der GU-29-Lampe ist wie folgt: Uc1=-22 V. Uc2=+225 V, Ua=+580 V, der maximale Anodenstrom beträgt 250 mA. Bei einer Netzinstabilität von ±15 V ändert sich der Lampenmodus nicht wesentlich und die Linearität des Leistungsverstärkers verschlechtert sich nicht. Relais K1 (RES-6, Pass RF0.452.106) - Start, K2 (RES-10, Pass RS4.524.305) schaltet den Kathodenkreis der V5-Lampe. Letzteres ist während des Empfangs geschlossen. Die Induktivitäten L3, L4, L7 mit einer Induktivität von 10 μH sollten für einen Strom von 0,3 A ausgelegt sein. Spule L2 ist rahmenlos, enthält 5 Windungen versilberten Drahtes mit einem Durchmesser von 1,5 mm, der Wicklungsabstand beträgt 3 mm. Der Außendurchmesser der Spule beträgt 12 mm. Die Kommunikationsspule L1 enthält 1,5 Windungen versilberten Drahtes mit einem Durchmesser von 1 mm, der Wicklungsabstand beträgt 3 mm, der Außendurchmesser der Spule beträgt 16 mm. Wickeln Sie es über L2. Die Spule L5 besteht aus versilbertem Draht mit einem Durchmesser von 2 mm in Form einer Schleife mit den Abmessungen 80 x 35 mm. Die Kommunikationsschleife L6 mit den Maßen 40x35 mm besteht aus einem versilberten Draht mit einem Durchmesser von 1,5 mm. Es wird im Abstand von 6 mm von L5 platziert. Kondensatoren C1, C2-K50-7 oder K50-12 für eine Betriebsspannung von 350 V, C7-C11-KSO für eine Betriebsspannung von 500 V. C3, C4 und C13 - CPV. Der Differenzkondensator C12 besteht aus zwei CPVs, deren Rotoren auf derselben Achse befestigt sind. Glühtransformator T1 - TN33-127 / 220-50 oder ein anderer mit getrennten Wicklungen für Spannungen von 6.3 und 12,6 V. Beim Aufbau des Verstärkers regelt der Kondensator C3 die Kommunikation mit dem Erreger, C13 - die Kommunikation mit der Antenne, der Kondensator C4 wird auf die Betriebsfrequenz des Gitterkreises abgestimmt und C12 ist die Anode. Literatur
Autor: G. Ivanov (UA3AFX, U0AFX); Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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