Линейный усилитель с бестрансформаторным питанием от сети

Линейный усилитель с бестрансформаторным питанием от сети
В. Гладков, RW4HDK г. Чапаевск

Параметры усилителя:

Входное сопротивление, Ом 75

Входная мощность, Вт 20... 50

Выходная мощность. не более, Вт 300 (150 В на нагрузке 75 Ом)

Рабочие частоты, МГц 3,5... 30.

Усилитель предназначен для линейного усиления SSB и CW сигналов радиостанций I категории. Диапазоны 10, 18 и 25 МГц объединены с диапазонами 7, 21 и 28 МГц соответственно. Усилитель является дальнейшим развитием идеи Я. С. Лаповка, предложенной в [2].

Речь идет о получении анодного напряжения непосредственно от сети и гальванической развязки входа и выхода усилителя. Суть изменений состоит в том, что напряжение сети не удваивается, а утраивается, и лампы применяются не 6П45С, а гораздо менее дефицитные и более дешевые ГУ-50, не требующие в режиме ОС напряжений смещения.

На рис. 1 приведена схема электрическая принципиальная усилителя мощности.

Для включения усилителя используются три переключателя: SA1, SA2 и SA3. Переключатель SA3 подает сетевое напряжение 220 В на трансформатор Т7. Накальное напряжение с Т7 поступает на лампы, и при этом включается небольшой вытяжной вентилятор М1. В этот же момент через резистор R2 плавно заряжаются конденсаторы С2, С5, С9, С10 анодного выпрямителя. Спустя 3...5 минут резистор R2 перемыкается переключателем SA2, а через переключатель SA3 полное напряжение (около 930 В) подается на аноды ламп ГУ-50.

ДЕТАЛИ УСИЛИТЕЛЯ

Трансформатор Т1 содержит 10 витков сетевого провода, намотанного на кольце типоразмера К40х25х10 проницаемостью М1000...2000НМ.
Трансформаторы Т2...Т4 содержат 2х5 витков провода ПЭВ диаметром 0,56 мм, намотанного на кольцах типоразмера К20х11х6 проницаемостью М1000НМ.
Трансформатор Т5 содержит 2х15 витков провода марки МГТФ диаметром 0,35 мм, намотанного на кольце типоразмера К32х16х5 проницаемостью 50ВЧ2.
Трансформатор Т6 содержит 10 витков коаксиального кабеля марки РК-75-4, намотанного на трех сложенных вместе кольцах 50ВЧ2 размером К32х16х5. В качестве обмотки I используется оплетка кабеля, а обмотки II - его центральная жила.
Трансформатор Т7 изготовлен на наборном сердечнике Ш32, толщиной 25 мм. Обмотка I содержит 1150 витков провода марки ПЭВ диаметром 0,35 мм, обмотка II - 80 витков провода ПЭВ диаметром 1,8 мм, обмотка III - 120 витков провода ПЭВ диаметром 0,25 мм.
Дроссель L1 состоит из 50 витков провода марки ПЭВ диаметром 0,45 мм, намотанного на ферритовом стержне диаметром 8...10 мм.
Катушки L2...L4 содержат по 3 витка провода марки ПЭВ диаметром 1,0 мм, намотанного поверх резисторов R6...R8 типа МЛТ-2.
Диоды VD1...VD3 - 1N5804 (можно применить и другие с обратным максимальным напряжением не менее 600 В и прямым током не менее 1 А).
Катушка L5 содержит 9 витков провода марки МГ диаметром 2,0 мм, намотанного на оправке диаметром 40 мм. Длина намотки составляет 65 мм. Отводы делают: от первого витка - к конденсаторам С18 и С19; от третьего витка -диапазон 10 м (12 м); от 4,5 витка-диапазон 15 м (17 м).
Катушка L6 содержит 46 витков провода марки ПЭВ диаметром 1,2 мм, намотанного на фторопластовом кольце типоразмера К70х30х15. Отвод делают от 20-го витка для диапазона 40 м (считая от анодов ламп).
На диапазоне 20 м используется полное включение L5, а на диапазоне 80 м - полное включение L5 и L6.
Конденсаторы С2, С5, С9, С10 - типа К50-35Б или импортные с емкостью не менее 150 мкФ и рабочим напряжением не менее 350 В.
Конденсаторы С3, С6, С11 должны быть рассчитаны на рабочее напряжение не менее 400 В.
Конденсатор С7 - обязательно слюдяной или керамический.
Конденсатор С18 - сдвоенный КПЕ 2х12...495, у которого через одну удалены подвижные и неподвижные пластины.
Конденсатор С19 - керамический с рабочим напряжением не менее 2 кВ.
Конденсатор С21 - сдвоенный КПЕ 2х12...495 от радиовещательных приемников.
Реле К1, К2 - любого типа, с зазорами между контактами не менее 1 мм и напряжением срабатывания 12В.
Реле К3 - любого типа, рассчитанное на напряжение, подаваемое с трансивера в режиме "ТХ".
Переключатель SA5 - галетный переключатель ПГК на 11 положений, имеющие две галеты.
Вентилятор М1 - от компьютера (служащий для охлаждения процессора). При наличии хорошей естественной циркуляции воздуха в усилителе от принудительного охлаждения можно отказаться.
Микросхема DA2 установлена на небольшой радиатор размером 40х40х5 мм.

Измеритель КСВ - любой конструкции. В авторском варианте используется схема В. Погосова, приведенная на рис.2.

Трансформатор Т1 изготовлен на кольце типоразмера К7х10х12 и проницаемостью Н400НН (сердечник от ПЧ контуров транзисторных приемников). I обмотка представляет собой кусок коаксиального кабеля марки РК-50 или РК-75, у которого оплетка с одной стороны (со стороны Т6 на рис.1) заземлена. Он продет через кольцо, на котором предварительно наматывается обмотка II, имеющая 30 витков провода марки ПЭЛШО диаметром 0,25 мм.
Переключатель SA1, движок переменного резистора R3 и измерительная головка РА1 выведены на переднюю панель усилителя (переключатель SA6, R9 и РА2 на рис. 1).

КОНСТРУКЦИЯ

Усилитель собран в корпусе размером: 330 мм (ширина); 290 мм (глубина); 130 мм (высота), рис. 3. Т.е. усилитель может быть установлен сверху на трансивер "Урал-84", имеющий такие же размеры, что позволит сэкономить место на рабочем столе и создать некоторую эстетически завершенную композицию.

Глубина подвала составляет 43 мм. Шасси, на котором смонтированы практически все входные и выходные цепи, представляет собой кусок стеклотекстолита размером 320х270 мм, у которого по периметру на расстоянии 10 мм от края удалена фольга. Дорожки прорезаются резаком. Зазор между токоведущими дорожками и общей землей должен составлять не менее 3 мм.

Правильно собранный из исправных деталей усилитель в настройке практически не нуждается. Если все-таки усилитель возбуждается, то следует поменять местами выводы обмоток трансформатора Т6.

В заключение хочется отметить, что благодаря использованию Т5 и Т6 влияние анодного дросселя на П-контур минимально, поэтому КПД усилителя на ВЧ диапазонах ничуть не хуже, чем скажем на 40 и 80 м диапазонах.

Литература

Кобзев В., Рощин Г., Севостьянов С. Линейный усилитель. - Радио, 1980. №11.

Лаповок Я. С. Я строю KB радиостанцию. И-е издание. - М.: Патриот, 1992.