R3AZ
Воскресенье, 24.09.2017, 17:07
Приветствую Вас Гость | RSS
 
Главная БлогРегистрацияВход
Меню сайта
Наш опрос
Какой вид УКВ-связи предпочитаете
1. Прямой канал
2. Все виды
3. Репитеры
4. Интернет-линки
Всего ответов: 111
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Главная » 2015 » Январь » 14 » Стенд для экспериментов на тему КВ-УМ - часть 2
21:40
Стенд для экспериментов на тему КВ-УМ - часть 2

Часть-1

14.01.2015

Всем, кого интересуют вопросы усилителестроения - рекомендую прочесть цикл статей Сергея Пасько. Данный материал, по своей полезности и эффективности, можно сравнить со статьями Владимира Пузанова, относительно построения УМЗЧ...

В частности, Сергей приводит интересную теоретическую формулу:

Pвых = Pa*КПД/1-КПД

Применив её к случаю с ГУ-50 получается, что в классе В с лампы можно снимать до 120Вт мощности при низком уровне ИМД.

Pвых=40Вт*0,75(класс В)/1-0,75=120Вт

Увеличивая напряжение экранной сетки (до разумных пределов), мы смещаем АСХ лампы влево, увеличивая прямолинейный участок характеристики, без захода в область токов управляющей сетки (отметка 0В по оси X). Сохраняя ток покоя лампы на уровне режима работы в классе В, мы увеличиваем напряжение смещения (по модулю), соответственно на вход можем подать больший уровень входного сигнала.

Я слышал, что полтинники в схеме с общими сетками качают чуть ли не до ампера, аноды становятся красными>>оранжевыми>>желтыми>>белыми и только потом лампа сгорает. Однако, меня интересует именно вариант с максимальной мощностью на лампу при низком уровне ИМД, а получить его возможно не заходя в положительную область токов управляющей сетки. При уровне тока управляющей сетки, превышающем значение рассеиваемой мощности в 1Вт (максимально допустимая мощность, рассеиваемая управляющей сеткой для лампы ГУ-50) - сетка становится сильным генератором помех в широком спектре частот... В схеме с гальваническим соединением все сеток с землёй, управляющая сетка работает с сильной токовой перегрузкой, со всем вытекающими отсюда прелестями.

Примерно то же самое касается и работы экранной сетки. При экранном напряжении +300В относительно катода, ток сетки не может превышать значения 16мА на лампу (П-контур в резонансе), чтобы не превышалась предельно допустимая мощность, рассеиваемая экранной сеткой. Если Uэкр=+250В, то Iэкр.макс=20мА, соответственно. При недонапряженном режиме ВКС этот ток будет меньше, при перенапряженном - больше. В первом режиме будет лучше фильтрация сигнала, во втором - более высокий КПД лампы... Из источников рекомендуется выбирать недонапряженный режим или граничный. Во время настройки, ток экранной сетки желательно постоянно контролировать отдельным прибором.

Что касается определения класса работы УМ. Предполагаю, что определить экспериментальным путём его проще всего по соотношению отдаваемой мощности к подводимой (КПД). Теоретический предел класса В - 0,785. Так что, получив значение около 0,7 - можно считать, что усилитель работает в классе В. Например, при утроении сетевого напряжения, общем токе 0,4А (380мА - общий ток анодов, 24мА - общий ток экранных сеток) и 240Вт отдаваемой мощности - это соотношение у меня получается около 0,65. Ток покоя на три лампы - 90мА. Т.е. теоретически, УМ работает в режиме, близком классу В1 (без тока управляющих сеток) и ток покоя ещё можно несколько уменьшить, не сильно потеряв в качестве сигнала...

17.01.2015
Сегодня поиздевался над лампами. Увеличил экранное напряжение до 300В (два стабилитрона КС650А, балластный резистор - 450Ом, составной, ток цепи стабилитронов в режиме покоя - 15мА, при тональной посылке падает до минимального значения около 5мА, экранное напряжение не проседает ниже 300В), -55В напряжение смещения (Д816Д+Д815В) при токе покоя 80мА на три лампы (КПД получается около 0,67-режим, близкий классу В), резистор утечки экранной сетки - 3шт.5,6кОм.5Вт последовательно. При токе анодов 500мА получил 300Вт полезной мощности. Что интересно - аноды ламп не калятся... В эфире не отметили сплеттеров в моем сигнале. В общем, результатом доволен!
 
18.01.2015
В процессе подбора режимов работы стабилитронов в источнике экранного напряжения, попробовал вариант прямой подачи напряжения с нижней ступени умножителя, т.к. разницы между исходным и стабилизированным напряжением почти нет. Если же будет использоваться умножитель на 4, и будет использоваться подключение к средней точке умножителя -  тогда, без стабилизатора уже не обойтись. 
 
В данном случае, на холостом ходу напряжение источника составляет около 320В, под нагрузкой при общем токе сеток до 35мА, напряжение составляет около 305В. Через резистор утечки с экранной сетки протекает ток около 30мА. При общем токе анодов около 0,5А сетки не перегружены по рассеиваемой мощности (напомню, максимальное значение для ГУ-50 - 5Вт). Анодное напряжение проседает до 915В, если это можно назвать просадкой...
 
Схема напряжения для экранной сетки сильно упростилась. После предохранителя в источнике питания, напряжение идет через миллиамперметр на экранную сетку. Миллиамперметр на 100мА зашунтирован встречно-параллельными диодами и конденсатором 0.1мкФx400В. Непосредственно к сетке подключен конденсатор заземления по ВЧ 0,1мкФ/400В, электролит 10мкФ/450В для подавления паразитной модуляции,  сеточный составной резистор 2шт.x5,6кОм/5Вт и защитный варистор на 390В. Отдельного выключателя экранного напряжения пока нет, но его обязательно нужно использовать и включать напряжение экранной сетки после прогрева накала и подачи полного анодного напряжения. Ток покоя пришлось поднять до 90мА, т.к. удаленные корреспонденты отмечали ограничение сигнала снизу...
 
Т.к. экранное напряжение увеличилось - возрос ток запертых ламп до неприемлемого уровня около 40мА - пришлось сделать умножитель напряжения на два для стабилизатора напряжения смещения управляющей сетки, получив смещение около -130В в режиме RX. При таком запирающем напряжении анодного тока через лампы практически нет. Сопротивление балластного резистора пришлось увеличить до 10кОм. Ток через цепочку стабилитронов в режиме TX составляет 6мА, напряжение смещения составляет -54В.
 
Думаю, что остановлюсь на таком варианте схемы усилителя на трех полтинниках...
 
11.10.2015
Макет разобран, т.к. желаемый результат достигнут, да и слишком много места он занимал на рабочем столе. Впереди новый проект - PA на ГК-71 с бестрансформаторным питанием при умножении сетевого напряжения на 6, подачей экранного напряжение и напряжения смещения на управляющую сетку. Раскачку попробую в катод и сетку...
 
26.11.2016
Прошло больше года, прежде чем я вернулся к этой теме. Причиной послужило то, что гибридный усилитель на IRF630 и двух ГУ-50 с раскачкой от пассивного смесителя самодельного СДР выдавал только 60Вт. Далее, сигнал начинал искажаться. Это хорошо было видно при подаче двухтонального сигнала (появлялась трапеция).
 
Решил попробовать схему с общим катодом. Схема пентода с ОК сложнее, но имеет ряд преимуществ: стабильное входное сопротивление, высокий Ку по мощности (относительно низкая мощность раскачки), лампа работает в комфортном режиме, некритичность длины соединительного кабеля между TRX и PA, т.к. первый всегда видит нагрузку 50Ом (при правильной настройке входных цепей). Недостатки: схема сложнее (необходимость применения напряжения смещения и экранного напряжения),  более склонна к самовозбуждению (высокие требования к монтажу), большой ток покоя (мощность, рассеиваемая анодом близка к предельным паспортным значениям), полезная мощность ниже, нежели снимаемая с лампы по схеме с общими сетками.
 
Мощность источника сигнала моего QRP-усилителя для СДР составляет до 4Вт, чего должно было хватить, согласно расчетам. В сетку решил поставить составной резистор общим сопротивлением 3кОм и рассеиваемой мощностью 4Вт (на схеме ниже показаны резисторы по 2Вт). По входу применить П-контур для согласования выходного сопротивления усилителя 50Ом с входным сопротивлением оконечного усилителя 3кОм. Расчет производил по калькулятору И.Гончаренко. По источникам, для входных П-контуров рекомендуется применять добротность Q в пределах 2...5. Однако, при задаваемых исходных данных, менее 8-ми калькулятор расчет не производил... В конечном итоге, схема приобрела следующий вид:
 
 
Ку по мощности получился 35, что соответствует 15,4дБ или более двух с половиной баллов по шкале S-метра. В принципе, желаемый результат получен (не менее ста ватт на выходе). Есть идея, попробовать сопротивление в цепи управляющей сетки 50Ом (раскачки с СДР должно хватить) и убрать по входу П-контур. На выходе QRP-усилителя установлен LPF-фильтр, расчитанный на входное/выходное сопротивление 50Ом и, в теории, он должен согласовываться со входом оконечного усилителя...
 
27.11.2016
Сделал в макете входной П-контур для согласования 50Ом-3кОм. Интересна была широкополосность контура при добротности Q=8. Для диапазона 40м её вполне хватает. КСВ на краях диапазона вполне приемлем. От себя могу добавить, что настроить КСВ контура близким к единице без подстроечных элементов практически невозможно... Теперь его необходимо установить в корпус усилителя и снова подстроить уже в боевом режиме...
 
Продолжение следует...
Просмотров: 1859 | Добавил: MK748 | Теги: КВ-усилители, Конструирование ламповых КВ-усилите, КВ-УМ | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Вход на сайт
Поиск
Календарь
«  Январь 2015  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031
Архив записей
Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • База знаний uCoz
  • Copyright MyCorp © 2017
    Бесплатный хостинг uCoz