Усилитель мощности КВ трансивера на металлокерамическом триоде

ГС35.

 Вот что у меня получилось. Основные отличия от подобных конструкций:

                 *Автоматические таймеры, дистанционное управление анодным БП

                  *Плавный разогрев лампы, стабилизированный накал постоянным током

                  *Отдельный от накального катодный без сердечника дроссель

                 *Параллельный регулируемый стабилизатор напряжения сетки

                 *Автоматически сбрасываемая защита по току катода и сетки

                  *Комбинированное питание анода

                   *Вертикальный корпус от компьютера  (MINI TOWER)

   При включении питания усилителя S1 “Сеть” таймер на D2.1 определяет время подготовки (нагрева лампы) 4-5 мин. (R1, C3), по истечению этого времени зажигается светодиод VD2 “Готовность” одновременно с этим подается напряжение для включения блока питания анода (выход БП). При включении режима “Обход” блок питания анода отключается.

  При выключении работает таймер (D3.3, D3.4, VT4, Р4) 3-4 мин. (R14, C5), при этом ключ на VT10 отключает накал лампы. Для исключения дополнительного органа управления используется схема удержания на VD11, VD12, C7, Р5.

  Известно, что при включении накал лампы испытывает 10–15-кратную перегрузку по току, перегрев и недогрев лампы отражается не только на ее ресурсе, но и на выходной мощности. Двухступенчатое включение – полумера. Применение стабилизированного накала с плавным разогревом позволяет полностью устранить эти недостатки. Регулирующий транзистор VT7 установлен на небольшом игольчатом радиаторе  в катодном отсеке и попутно обдувается  вентилятором. Электронный ключ на VT10 позволил исключить контакты реле для отключения накала при продувке. 

  Применение отдельного катодного дросселя без сердечника DR6 исключает насыщение сердечника накального дросселя DR4 при больших токах лампы, предотвращая проблемы с TVI и ухудшение IMD.

  Для плавной регулировки начального тока лампы (R25), увеличения надежности при возможном простреле лампы (защита мощным VD15) вместо цепочки стабилитронов применен параллельный стабилизатор напряжения сетки с меньшим выходным сопротивлением и большим запасом по току. Конструктивно изолированная от корпуса сетка надежно заземляется на шину несколькими конденсаторами не менее 4-6 штук по периметру.

  Для предотвращения перегрузки лампы, неверно включенного BANDа или антенны, применена быстродействующая триггерная защита по току катода и отдельно сетки  на тиристоре VD16 с датчиками тока R37, R28, переводящая PA в режим “Обход”. Защита автоматически сбрасывается при отпускании  педали TX или новой фразой в режиме VOX.

  Исключая собственную емкость из горячего конца П контура, анодный дроссель DR8 перенесен в холодный, катушки 10-метрового диапазона. С33 отделяет остальную часть контура от потенциала анода, снижая требования к изоляции и монтажу переключателя диапазонов и остальной части контура. 

  Три скорости вентилятора позволяют бороться с лишним шумом. Самая меньшая – прогрев усилителя, проверка настройки, дежурный режим. Средняя (S3) – обычная работа в эфире с пропорцией 3:1 прием – передача. Максимальная скорость включается автоматически (D3.1, D3.2, VT3, K3) при повышении температуры ( R9 прижат через термопасту  к керамическому изолятору лампы возле сетки) или вручную.

  Использование быстродействующих реле на входе и выходе усилителя позволило не вводить временную задержку. Случаев залипания или подгорания контактов реле в течение трех с половиной лет не наблюдалось.

  Встроенный тестер позволяет контролировать основные режимы усилителя, косвенно температуру лампы, КСВ антенны. Измерение тока катода (анода + сетки) вместо анодного выбрано по причине простоты измерения, безопасности. Не нужно основательно изолировать измерительную головку или общий (минусовый) провод разъема анодного питания.  

  Конструктивно усилитель выполнен в корпусе, который разделен двумя перегородками. Вертикальная чуть больше 1/3 и от задней стенки – ламповый отсек, снизу установлен вентилятор, по центру в отверстии стеклотекстолитовой пластины (8-10 мм) за анодный радиатор хомутом крепится лампа,  сверху – анодный дроссель, катушка 10-метрового диапазона. Нагретый воздух выходит в отверстия на верхней части задней стенки, в нижней части установлены разъемы входа – выхода, сети и управления.  Горизонтальная перегородка делит оставшуюся часть на два отсека. В верхнем отсеке находятся остальные элементы П контура, в нижнем – трансформатор питания, выпрямители, конденсаторы фильтра, плата автоматики, стабилизатора накала, диапазонные ФНЧ. На передней панели установлены три измерительные головки, органы управления и настройки. Обязательна установка входной и выходной медных шин (на схеме выделены жирными линиями), которые не изолированы от корпуса и соединяются вблизи катода с выводом на клемму “земля”. Напряжение анода подводится по 75-омному коаксиальному кабелю. 

  Детали:

Все реле РЭС 47 кроме Р2 – самодельное на базе геркона от лифтового реле.

Идея Витольда RK3AO. TNX ! Дешево и сердито.  Р5 обязательно низкоомное 3-6 в остальные на 12 в. С31, С33 обязательно качественные на напряжение  не менее (U анода + U переменное на аноде ) С 32 – вакуумный. Высокая надежность при небольших габаритах, минус трудность установки лимба настройки. Анодный дроссель DR8 для уменьшения собственной емкости желательно намотать на каркасе не более 12 –15 мм длиной около 130 мм до заполнения проводом 0.2 –0.25. Антипаразитный  DR5 лучше выполнить из нихрома. П контур особенностей не имеет. Входные ФНЧ неоднократно описывались в литературе, при расчете входное сопротивление лампы бралось 80-100ом. ТР1 габаритной мощностью около 100 W. Накальная обмотка 13-14 V,  5-6 A, дополнительная 23-25 V,  до 1 A

 Использование производительного импортного вентилятора размером 120 х 120 х 40 вместе с мощным медным радиатором этой лампы  позволяет обходиться минимальным обдувом при повседневной работе (до 200 вт),  а значит и меньшим уровнем шума.

    Источник анодного питания имеет такую же форму и габариты как усилитель. Сварной каркас из уголка разделен горизонтально пополам перегородкой, с боков обшит панелями с отверстиями для вентиляции. Снизу 2 трансформатора габаритной мощностью по 600 –700 W, сверху 8 выпрямителей по 350 V (8 D, 8 R, 2 С 200мкф / 450 V) в каждом. Блок снабжен известной схемой двухступенчатого включения на реле.

  Не считаю эту конструкцию полностью законченной и тем более безукоризненной, но в целом задуманные схемные и конструктивные решения себя оправдали

   Краткое описание рассчитано, прежде всего на подготовленных радиолюбителей, имеющих практический опыт изготовления подобной техники.

*******************************

От US5QLJ

Интересуясь "самодельщиками", я в одном из форумов на QRZ.RU нашел отзыв об этом усилителе, известного радиолюбителя, конструктора Геннадия Шульгина:

To UR6EJ

BRAVO Олег ! Если захотелось бы вновь сделать для себя усилитель, то повторил бы Вашу       конструкцию один к одному. Все очень рационально и без архитектурных излишеств! Снимаю шляпу!

RZ3CC-Шульгин Г