Усилитель мощности на двух ГУ-72.

                                                    

Идея собрать хоть какой-то усилитель зрела очень давно, но окончательно "созрел" лишь после того, как попался в руки подходящий корпус. Увы, с "железом" у меня всегда были проблемы... Точно так же очень долго не мог определиться с выбором ламп для усилителя. Металлокерамика, те же ГИ-7Б, ГУ70Б или ГУ-74Б, хороши, конечно, но их надо дуть, а это лишний шум... Так что стеклянные "для дома, для семьи" иногда предпочтительнее. В то же время ГК-71, ГУ-13 или ГУ-81М громоздки и требуют высокого анодного напряжения, что усложняет блок питания. 6П45С или PL-509 ненадёжны, дефицитны и дороги, хотя анодный источник питания для них - проще некуда. Так что выбор пал на две ГУ-72, удачно сочетающие в себе небольшие габариты, экономичность по накалу, высокую крутизну и бесшумность. В результате получились следующие параметры: при входной мощности 15 ватт выходная составляет не менее 300 ватт при токе ламп до 450мА. Наверняка можно было бы получить и бОльшую мощность, но с выбранным анодным трансформатором при токе 450мА анодное напряжение просаживалось до 1150в. Усилитель абсолютно не склонен к самовозбуждению, длительно и надёжно работает при полной мощности.

 

Принципиальная схема.

 

Схема усилителя не претендует на какую-то исключительность. Да и трудно в этом деле придумать что-то новое. Обычное параллельное включение двух ламп с общим катодом.

При подаче на клеммы "220в" разъёма Х1 сетевого напряжения (с внешнего блока питания), с вторичных обмоток  Tr1 снимаются напряжение накала 27в и вспомогательное напряжение +15 для питания схемы управления и реле. Источник питания +15в - нестабилизированный. На VT3 собрана схема управления реле. При замыкании на землю педали и при включенном S3 (Обход) открывается VT3 и срабатывают реле К1-К3. К2 и К3 переключают антенну, К1 (герконовое РГК-15) - формирует сигнал управления для схемы смещения ламп по первой сетке. Если контакт К1 разомкнут, VT4 заперт и напряжение -100в. практически полностью поступает на сетки ламп. При замыкании контакта VT4 открывается, и VT2 переходит в режим работы стабилизатора напряжения. (Компенсационный стабилизатор). При этом его выходное напряжение определяется суммарным напряжением стабилизации VD2 и VD3. При двух включенных стабилитронах это напряжение равно около -40в, при закороченным при помощи S1 VD3 - 30в, что позволяет получить ток покоя ламп 100 и 200мА соответственно. (Режимы CW и SSB). Индикатор тока - стрелочный амперметр со встроенным шунтом включён в цепь катода ламп.

Согласование входа усилителя с выходом трансивера сделано максимально простым способом - при помощи безиндуктивного резистора  R10, который является нагрузкой для передатчика трансивера. При этом ВЧ напряжение, развиваемое на резисторе, непосредственно, без всяких резонансных цепей подаётся на сетки ламп. И хотя при таком способе имеются некоторые потери мощности, рассеиваемой на резисторе, появилась возможность очень упростить входные цепи, избавится от коммутации контуров и необходимости иметь тюнер в трансивере. А также, что немаловажно - из-за отсуствия резонансных цепей на входе и низкого входного сопротивления, устойчивость усилителя к самовозбуждению получилась чрезвычайно высокой.

Нагрузка ламп - дроссель L3, L4 - дополнительный фильтр по анодному питанию. П-контур никаких особенностей не имеет. На выходе усилителя включён делитель напряжения на резисторах R2 и R6, выпрямленное VD1 напряжение поступает на стрелочный прибор, выполняющий функции индикатора выходной мощности. Также в схему усилителя включён узел управления обдувом ламп. Скорость вращения кулера зависит от температуры ламп. При необходимости скорость обдува можно ещё увеличить, нажав кнопку SA1 (с фиксацией). Кнопка SA1 расположена на задней стороне корпуса усилителя. В включении S3 напряжение +15в. поступает на один из выводов разъёма Х1 и далее - на блок питания и предназначено для включения анодного источника тока.  

Детали и конструкция.

 Самое главное в любом ламповом усилителе - конструктив, "железо". Для данной конструкции был использован готовый корпус от старого частотомера производства TESLA, модель BM520. Корпус размером всего 220х140х320мм, но тем не менее всё поместилось без проблем, хотя пришлось повозиться, конечно. Размещение всех крупных узлов видно на фото. Типы и номиналы деталей - на принципиальной схеме. Остановлюсь лишь на тех деталях, номиналов которых нет на принципиальной схеме.

Резистор R10 обязательно безиндуктивный, мощностью не менее 20 ватт, закреплён на корпусе для отвода тепла. Катушки L1 и L2 -намотаны поверх резисторов R3 и R4 медным посеребрённым проводом диаметром 1.5мм и содержат по три с половиной витка. Анодный дроссель L3 намотан на керамической трубке диаметром 15мм проводом ПЭЛШО-0.43 до заполнения. На "горячем" конце дросселя - с шагом, равным дмаметру провода на 25мм длины трубки. L5 - намотана медной шиной 2.5х4мм и содержит 4.5 витка, намотка безкаркасная, диаметр намотки - 50мм. L6 - точно такие же, как и у L5 шина  и  диаметр намотки, содержит 14 витков с небольшим (4мм примерно) шагом. Катушка имеет отводы через каждые два витка. (На схеме условно показано меньшее количество отводов) L7 намотана проводом ПЭЛ-2, диаметром 2мм, виток к витку на оправке 30мм  и содержит 12 витков. При такой индуктивности катушки П-контура усилитель не будет работать на 160м.  Разумеется при повторении конструкции можно изменять номиналы и количество витков катушек. Катушка L4 намотана на резисторе R1 (остеклованный керамический) в один слой до заполнения проводом ПЭЛШО-0.43. L8 - стандартный дроссель ДМ-0.1. Все катушки П-контура расположены перпендикулярно для снижения взаимного влияния. Термодатчик регулятора оборотов кулера расположен на корпусе усилителя в непосредственной близости от ламп.

Переключатель П-контура - галетный керамической, на 11 положений. Для увеличения надёжности применено две галеты с запараллеленными контактами. Разделительный конденсатор С5 - К15У-1 на напряжение 4кВ. Блокировочные конденсаторы С1 и С2 - импортные дисковые керамические на напряжение 5кВ, блокировочные по 2ой сетке - на 1кВ. С15, С16 - на 100в. Конденсаторы С17, С18, С19, С20, С22 - на 500в. С21 - на 160в. Все остальные конденсаторы  - низковольтные, на 50-100в.

Блок питания.

Блок питания построен по обычной трансформаторной схеме: На входе установлен сетевой фильтр от ксерокса на ток 7.5А, одновременно являющияся и сетевым разъёмом. При включении питания сетевым выключателем S1, (который на самом деле - электромагнитный автомат на 9А) сетевое напряжение подаётся на выводы "220v" разъёма Х1 и поступает непосредственно на усилитель. А также  - на сетевую обмотку трансформатора Tr1. Вторичные цепи Tr1 - выпрямители на +300в, (реально - 290) -100в и +24в для питания реле системы плавного запуска. Трансформатор Tr1 неизвестного происхождения и имеет габаритную мощность порядка 60 ватт. Напряжение +300в. стабилизировано при помощи компенсационного стабилизатора напряжения на транзисторе VT1. Анодный трансформатор имеет габаритную мощность порядка 500 ватт и переменное напряжение на вторичной обмотке (холостой ход) около 960в.

При появлении на клемме "Anod ON" разъёма Х1 напряжения +15в (при включении S3 на корпусе усилителя), срабатывает система плавного пуска анодного трансформатора. При этом VT3 открывается сразу, что приводит к срабатыванию реле К2. Сетевое напряжение поступает на Tr2 через резистор R11, а спустя примерно 2 секунды, когда откроется VT2 и сработает К1 - напрямую. Это позволяет сгладить броски тока как в сети, так и защитить диоды высоковольтного моста при зарядке фильтровых конденсаторов. При отключении S3 на усилителе оба реле отпускают практически одновременно, так как времязадающий конденсатор С12 быстро разряжается через диод VD7 и резистор R3. Высоковольтный выпрямитель построен по классической мостовой схеме...

Достоинством такого построения блока питания является невозможность включения высоковольтной части без подключения к блоку усилителя, что позволяет значительно увеличить безопасность для пользователя.

Детали и конструкция.

Блок питания выполнен в стандартном корпусе от измерительных приборов. (конкретно - В3-38). К монтажу особых требований нет, за исключением высоковольтной части, где необходимо обеспечить достаточную изоляцию всех цепей. Электролитические конденсаторы - С2, С3, С4 - на напряжение 400в. С5, С6 - на 160в. С9, С10 - на 35в. С13, С14, С15 - на 450в. Керамические С1, С7 - на 500в. С11 - на 3кВ. Реле К1 и К2 - на рабочее напряжение 24в и с контактами на ток 10А.

Конструкция в картинках.

  UA1ZH © 2012