Заведующий кабинетом Станислав Иванович Ермачков US0HZ

 

 

Технический кабинет

 

Юрий UT7EL

И опять Р-140 , обновление.

В продолжении статьи « И опять Р-140 » http://www.uarl.com.ua/tech-contest-cabinet/ut7el.html в ходе изготовления следующего усилителя постараюсь подробнее и доступнее изложить порядок постройки усилителя на базе выходного блока Р-140, ответив на наиболее часто задаваемые вопросы после публикации выше указанной статьи.
Основными задачами при изготовлении данного усилителя были :
-обеспечение линейного усиления мощности в« любительских» участках диапазонов
-отказ от применения громоздкого УСС при работе на коаксиальные фидера антенн , за счет оптимизации ВКС самого усилителя
- придание «эргономического вида » для использования в помещении
-использование качественных комплектующих ( делаем же для себя )
- обеспечения всевозможных защит при форс-мажорных ситуациях
Начинаем с разборки усилителя. Когда есть надежный помощник процесс идет быстрее.
фото1



И так после разборки , что у нас получилось : на фальшпанели остаются только БМЗ( блок механического запоминания) переключателя диапазонов , вариометра и холодного КПЕ . Жгуты проводов убираем все , оставляя только провода указанных БМЗ и датчика тока антенны.
фото2



Убраны вакуумные конденсаторы 100 и 300 пф с крепежными элементами, элементы управления драйвером , выглядит это так :
фото3



Убран драйвер . Сняты анодный дроссель и блокировочный конденсатор расположенные в левом нижнем углу ( в последующем они будут установлены вблизи анодного выпрямителя ).
фото 4



Итак разборка закончена . С хорошим помощником управились за 4 часа.
Начинаем процесс сборки. Для начала соединяем БМЗ по ниже приведенной схеме:
фото 5



Взамен удаленных планок диодного дешифратора делаем небольшую платку на диодах 1N4007 (можно применить практически любые отечественные КД 503 , КД-522 и т.д)
фото 6



В собранном виде выглядит так :
фото 7



Соединяем БМЗ с диодным дешифратором диапазонов , остается свободным только провод – выключение высокого , к нему вернемся позже. Запаиваем кабель управления диапазонами (удобнее к БМЗ холодного КПЕ ) . Получаем такую картину :
фото 8



Подаем напряжения на БМЗ и – 27 в на нужный поддиапазон кабеля управления и наблюдаем как все красиво вертится ( не забудьте надеть ручки иначе вертеться будет без остановки ).
Далее приступаем к модернизации П-контура под наши диапазоны, желательно с наименьшим вмешательством в конструктив.
Произведен расчет П-контура под следующие параметры:
R экв = Uа / 1.8 Iа = 3000 / 1, 8 ∙ 0.8 = 2083 Ом Добротность принимаем 10.
табл 1



Так как у нас удалены родные вакуумные конденсаторы 300 и100 пф ( что позволило освободить место для высоковольтного трансформатора) то на 5 поддиапазоне ( 18-28 Мгц ) в горячем конце остался работать родной вакуумник 12.5 пф , на 3 и 4 поддиапазонах (7-14 Мгц ) вместо родных 100 пф подключена емкость 47 пф плюс постоянно подключенная 12.5 пф и плюс емкость монтажа позволило получить емкость горячего конденсатора порядка 70 пф, на диапазон 80 м дополнительно с помощью реле подбрасывается емкость 120 пф - в сумме 190 пф , а на 160 м подключается 470 пф( меньше не было) , что дает суммарную емкость на этом диапазоне 540 пф.
Вот как это выглядит :
фото 9



Для большей наглядности включение П-контура по поддиапазонам ,входная часть и система ALC изображены на схеме. Реле К2 заземляет цепь обхода в режиме передачи.
фото 10



Наибольшее количество вопросов после первой публикации касалось стабилизатора + 350 вольт.
Ниже приведены схемы стабилизаторов экранной и управляющей сеток :
фото 11-1 фото 11-2



Настройка стабилизатора 350 в заключается в подборе резистора R7 до получения падения напряжения на нем порядка 50-70 вольт . Данный резистор лучше подобрать из двух параллельно включенных МЛТ-2 ( греются хорошо ). Ток через стабилитроны порядка 2-4 мА. Транзисторы практически любые высоковольтные BU508A ,BU4508,2SD1453 . Я использую MD1802FX как более дешевые и доступные. На этапе настройки усилителя настоятельно рекомендую между выпрямителем и непосредственно стабилизатором (точка А на схеме) включить последовательно две лампы накаливания 220в -40-60 ватт , это избавит Вас от многих неприятных моментов при настройке усилителя – если лампы засветились ищите проблему – наиболее часто это блокировочные конденсаторы экранной сетки ,ошибка монтажа и т.д.
Еще хочу остановиться на реле подающему напряжение на экранную сетку , оно располагается возле прибора контроля тока сетки и в отключенном состоянии соединяет экранную сетку через резистор 2.4 к на землю. Питание +24 в на это реле подается через контакты дополнительного реле РЭС 49 , обмотка которого подключена к контакту БМЗ * Выключение высокого напряжение * , что позволяет в момент перестройки снять напряжение с экранной сетки.
Платы стабилизаторов расположены на фальшпанеле , здесь же трансформатор накала ,питания сеток и реле , реле включения высоковольтного трансформатора и система его плавного пуска.
фото 12



В своих конструкция я давно применяю торроидальные трансформаторы фирмы *Торнадо *.
фото 13



Отсек драйвера разделен перегородкой на две части , в нижней расположен входная цепь ,
в верхней сетевой фильтр .
фото 14



На фото слева в нижней части отсека драйвера установлена плата входного ФНЧ , нагрузочные 2 ваттные резисторы 10 штук по 510 ом , система ALC и термодатчик вентилятора. Справа видна плата RX-TX и выходное реле П-1-Д. Для обдува применен вентилятор SUNON производительностью 165 м3/час.
фото 15



Входная часть изготовлена по классической схеме – ФНЧ с частотой среза около 32 Мгц и нагрузочным 20 ваттным 50 омным резистором . Катушки намотаны на оправке 10мм , по 6 витков провода 0.9мм, виток к витку , расположены взаимно перпендикулярно, емкости по 75 пф .
фото 16



КСВ на 29.0 Мгц получилось 1.2 , на остальных диапазонах в пределах единицы. Любое раздвигание витков катушек приводит к резкому повышению реактивностей
фото 17



На крышке бывшего отсека драйвера закреплен высоковольтный выпрямитель , сюда же перенесены высоковольтный дроссель и блокирующий конденсатор. Лампа отделена от выпрямителя 4 мм стеклотекстолитовой пластиной для предотвращения нагрева электролитов . Над лампой установлен термодатчик для управления работой вентилятора .
фото 18 19



Применены хорошо зарекомендовавшие себя схемы термодатчика и коммутации RX-TX :
фото 20



При переходе на передачу антенное реле К1 ( П-1-Д ) и сеточное К2 ( РЭС 10 ) сработают сразу , а входное К3 ( РПВ 2\7) с задержкой обусловленной цепочкой R3-C3 ( при данных номиналах 23 мс), контакты К4 при этом будут разомкнуты. При переходе на прием первым отключиться входное реле за счет замыкания контактов К4 и разрядки конденсатора С3 через резистор R2 , а антенное реле отключиться через время обусловленное разрядом С4.Контакты реле К5 разрывают цепь РТТ при перестройке усилителя, тем самым исключают возможность пехода на передачу пока не закончится перестройка всех БМЗ.
Схема термодатчика очень проста в повторении и надежна в работе . В качестве датчика исполь-зуется 3-4 диода типа Д9 , расположенные над лампой на расстоянии около 10см . Транзистор составной КТ973 или пара КТ 361 - КТ814 . Резистором R1 выставляется температура срабатывания.
На передней панеле на место удаленного БМЗ драйвера установлен контролер конструкции UR4QBP http://ur4qbp.ucoz.ua/publ/usiliteli_moshhnosti/blok_upravlenija_i_kontrolja_sovremennogo_usilitelja_moshhnosti_pa_control_ver_3/4-1-0-29 .Отдельное спасибо Александру за новую версию контроллера изготовленную по моей просьбе именно под блок УМ от Р-140. С помощью него осуществляется правильное включение-выключение усилителя ,переключение диапазонов , режимов CW/SSB , защита по току анода , экранной сетки , КСВ. А также индикация напряжения анода , экранной сетки ,диапазона , вида излучения, выходной мощности и КСВ. Ну и конечное применение современного контролера позволило улучшить эргономику усилителя.
фото 21




Ниже контроллера расположены реле переключения диапазонов, подающие – 27 вольт на соответствующие контакты БМЗ . Возле индикатора тока экранной сетки расположено реле подачи + 350 в и резистор R 18 ( схема стабилизаторов ).
Окончательно усилитель имеет такой вид :
фото 22 23



Управление усилителем может осуществляться как с передней панели , так и с выносного пульта управления.
фото 24



На фото режим передачи . Диапазон 20 метров .Напряжение анода 3500 вольт ,ток анода 0.9А , ток экранной сетки 5 мА , управляющей –на нуле. Выходная мощность 1770 ватт.
фото 25



Окончательный результат такой:

160 метров – 1600 ватт
80 метров - 1650 ватт
На остальных диапазонах 1750-1800 ватт.
Измерения проводились на эквиваленте от Р-140 нашим родным В7-15 .
В целом получился достаточно удачный конструктив в котором есть еще достаточно места для дальнейшего творчества. Конструкторов-теоретиков прошу меня не беспокоить , а от практиков с благодарностью приму любые конструктивные замечания и пожелания.
До встречи в эфире . 73. Юрий UT7EL г.Никополь
23 08 2015


Юрий UT7EL

И опять Р-140.

По случаю был приобретен выходной блок от Р-140.

Из технического описания Р-140 :
Основной особенностью р.ст. Р-140 является -1)- - - работа на связь в широком диапазоне частот(1,5-30мгц) на одной из 28500 частот с интервалом в 100гц.
2)- - - применение усилителя напряжения ( I-каскад на 2х 6Э5П ), который служит для усиления сигнала с выхода возбудителя до величины необходимой для возбуждения 2го каскада (ГУ-43Б )
3) - - -применение УСС (устр-во согласуеще-симметрируещее) для трансформации входных сопротивлений симметричных антенн в 50 ом, фильтрации побочных гармонических составляющих передатчика.-------

Работа в любительских диапазонах (узкие участки частот ) позволяет провести оптимизация ВКС до приемлемой добротности и обеспечения фильтрации гармоник.
Учитывая что большинство современных трансиверов имеет выходную мощность не менее 100 ватт делает ненужным применение в данном случае I каскада (драйвера ).
Основными задачами при изготовлении данного усилителя были :
- придание "эргономического вида для использования в помещении ,
- обеспечения всевозможных защит при форс-мажорных ситуациях
- и конечно для повышения КПД усилителя.
В результате был изготовлен усилитель на любительские диапазоны и под коаксиальные фидера в виде моноблока с выносным пультом управления .Вот что из этого получилось :

На месте БМЗ драйвера установлен блок контроля конструкции UR4QBP (http://ur4qbp.ucoz.ua/shop/34/desc/blok-upravlenija-i-kontrolja-sovremennogo-lampovogo-usilitelja-moshhnosti) с помощью которого реализована правильная последовательность включения -выключения усилителя , контроль напряжений, КСВ и выходной мощности , защита по току экранной сетки и по КСВ.
Отдельное спасибо Александру за этот блок и терпеливые ответы на мои вопросы.
За передней панелью установлены накальный и вспомогательный трансформаторы , стабилизатор экранной сетки 350 В который применил в своей конструкции UX5IW (http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?t=3111) ,управляющие реле .
Планки диодного дешифратора коммутатора диапазонов заменены небольшой платкой на диодах 1N4007 которая закреплена непосредственно на коммутатор , что позволило получить достаточно много свободного места .Заменена подсветка шкал на светодиодную.
Выше блока контроля расположена плата с нагрузочными резисторами стабилизатора
350 в и реализована защита по экранной сетке на оптопаре.

Следующим этапом было решено произвести оптимизацию контурной системы под радиолюбительские диапазоны , желательно с наименьшим вмешательством в конструктив.

Произведен расчет П-контура под следующие параметры:

 R экв = Uа / 1.8 Iа  =  3000 / 1, 8 ∙ 0.8  =  2083 Ом    Добротность принимаем 10.

 

160

80

40

30

20

17

15

12

10

С1 пф

400

200

100

70

50

40

35

30

25

С2пф

1800

930

465

320

230

180

155

130

115

L

21.7

11.1

5.6

3.9

2.8

2.2

1.9

1.6

1.4

Удалены родные вакуумные конденсаторы 300 и100 пф , что позволило освободить место для высоковольтного трансформатора. На 5 поддиапазоне ( 18-28 Мгц ) в горячем конце остался работать родной вакуумник 12.5 пф , на 3и 4 поддиапазонах (7-14 Мгц )  вместо родных 100 пф подключена емкость 47 пф плюс постоянно подключенная 12.5 пф и плюс емкость монтажа позволило получить емкость горячего конца порядка 70 пф, на диапазон 80 м дополнительно с помощью реле подбрасывается емкость 110 пф ( на фото две последовательно соединенные емкости по 220 пф )- в сумме 180 пф , а на 160 м подключается  470 пф( меньше не было) , что дает суммарную емкость на этом диапазоне 540 пф.

Входная часть изготовлена по классической схеме –ФНЧ с частотой среза около 32 Мгц и нагрузочным 20 ваттным 50 омным резистором . Катушки намотаны на оправке 10мм , по 6 витков провода 0.9мм, виток к витку  , расположены взаимно перпендикулярно, емкости по 75 пф . КСВ на 28.5 Мгц получилось 1.5 , на 24 Мгц -1.2 на остальных диапазонах в пределах единицы.Любое раздвигание витков катушек приводит к резкому повышению реактивностей .

В качестве высоковольтного применен тороидальный трансформатор габаритной мощностью 2900 ват фирмы *Торнадо *, который удачно занял место убранного вакуумного конденсатора на 300 пф. Используется 4 обмотки по 650 вольт , выпрямитель клас-сический ( метод сложения выпрямленных напряжений )  , конденсаторы 330 мкф на 400 вольт по 4 штуки в каждом выпрямителе .Трансформатор рассчитывался под 220 вольт , но у меня напряжение в сети ниже 235-240 вольт не опускается  , поэтому реально на анод подается 3650-3700 вольт , просадка при нагрузке до 1 ампера составила порядка 60 вольт.

Отсек драйвера разделен перегородкой на две части ,в нижней расположен входная цепь , в верхней сетевой фильтр. На крышке этого отсека закреплен высоковольтный выпря-митель , сюда же перенесены высоковольтный дроссель и блокирующий конденсатор. Лампа отделена от выпрямителя 4 мм стеклотекстолитовой пластиной для предотвра-щения нагрева электролитов .Над лампой установлен термодатчик для управления работой вентилятора .Для обдува применен вентилятор  SUNON  производительностью  165 м3/час  На месте убранных родных разъемов питания удачно разместились три реле антенного коммутатора   , антенное реле П-1-Д и датчик КСВ по схеме DL2KQ.

С помощью выносного пульта управления осуществляется включение –выключение усилителя , режим обхода , контроля выходной мощности , переключение антенн и диапазонов которое может осуществляться  как в ручном режиме , так и в автоматическом через встроенный  CI -V интерфейс.

В целом получился достаточно удачный конструктив в котором есть еще достаточно места для дальнейшего творчества . Теоретиков усилителе строения прошу сильно меня не пинать , в теории не силен , образование хоть и высшее , но медицинское . А на практике получились вот такие результаты:

Измерения проводятся на эквиваленте от Р-140 нашим родным  В7-15 , через делитель 1:10.

 Диапазон 7 Мгц ., мощность подаваемая с TS-2000 составляет 25 ватт. ВЧ напряжение на эквиваленте составило 300 вольт , что соответствует выходной мощности 1800 ватт, при этом  ток анода 1А ,ток экранной сетки 5 ма , управляющей около нуля.

На остальных диапазонах ВЧ напряжение колеблется от 285 до 300 вольт. Исходя из этого удалось получить выходную мощность 1600-1800 ватт не нарушая паспортный режим лампы.

   И в заключение приведу затраты на изготовление данного усилителя :

 -  блок  выходного каскада Р-140  - 300 у.е

 -  все трансформаторы                    - 300 у.е

-   блок контроля                              -  70 у.е

- Эл.литы . диоды , реле  , вентилятор и остальная мелочевка  немного более 200 у.е .

   И конечное 4 месяца  в основном по выходным дням потраченные с удовольствием на изготовление данной конструкции.

До встречи в эфире .   73.   Юрий . UT7EL  .  г.Никополь.

24 марта 2013

 

 

html counterсчетчик посетителей сайта

© 2000 – 2015 ЯR Studio UZ1RR ex UB5RR

Перепечатка статей с портала приветствуется при условии ссылки (гиперссылки) на портал http://uarl.com.ua/