...идея статьи рождалась трудно, отдельные элементы головоломки никак не желали стать на свое место. А когда наконец стали потребовались изрядные усилия убедить самого себя поверить в том, что всё OK. Не разобраться (разбираться там нечего, все прозрачно), а именно переступить барьер привычек и поверить. В этом запале самоубеждения и была написана эта статья. Отклики "за" и "против" в соотношении 10:1. У одного яростного противника, пожелавшего всех кто делает бестрансформаторные блоки питания "к стенке ставить" поинтересовался я, что он собирается делать с производителями компьютеров и телевизоров? Ответа не получил, хотя продолжаю ждать...

Легкий и мощный PA

Введение

В этой статье речь пойдет о выходном усилителе (PA power amplifier) без силового трансформатора. Подобные PA в радиолюбительской среде называют "бестрансформаторными" (термин, на мой взгляд, не точен — нет только силового трансформатора, а высокочастотные трансформаторы за редким исключением есть), и они окружены стойкими предрассудками об их электрической опасности. Возникли эти предрассудки по двум реальным причинам:

Окрепшие на этой почве предрассудки уже не смогли поколебать более поздние публикации о бестрансформаторных PA [2,3,4], в которых проблема развязки от сети (и соответственно, безопасности) была решена.

За годы, прошедшие с момента первого выхода в свет этой статьи (1999 год) миф об опасности бестрансформаторных PA изрядно поколебался. Но все же, как любой миф, и слух он живуч.... Технических проблем нет (в этом убедится всякий непредвзятый читатель, у которого хватит терпения дочитать статью до конца), но остается инерция мышления...

Читателей, уверенных в опасности PA без большого и тяжелого силового трансформатора прошу поверить (пока на слово, а дочитав до конца: надеюсь и на деле), что развязка от сети грамотно сконструированного усилителя мощности ничуть не хуже (а можно сделать даже лучше), чем у обычного трансформаторного..

Развязка от сети

Для начала давайте вспомним, что термин "гальваническая связь" означает соединение по постоянному току: непосредственно или через резистор, диод, обмотку трансформатора и т.п. Чем же опасна гальваническая связь корпуса PA и всех его разъемов (кроме сетевого, естественно) с сетью 220 В?

Может, высоким напряжением? Возможно, для кого-то 220 В и покажется очень высоким напряжением, но не HAM-у. В ламповых PA с сетевым трансформатором используются во много раз большие переменные напряжения - несколько kV, причем источник этого высокого напряжения — высоковольтная анодная обмотка - соединен с корпусом либо непосредственно, либо через диоды моста. И никто этого не боится, ибо это действительно не представляет опасности.

На самом же деле опасность гальванической связи с сетью корпуса прибора и всех его разъемов, как ни парадоксально, состоит в том, что один из проводов сети (нулевой) соединен с землей. А следовательно, через проводимость земли, пола, обуви и т.д. — всегда гальванически соединен с телом человека.

Легко понять, что будет при такой схеме PA, когда второй провод сети (фаза) может оказаться на корпусе прибора — прикосновение человека к корпусу устройства замыкает цепь (второй провод сети — земля, с человеком уже соединен по определению). Как минимум, удар током обеспечен. Печальная ситуация будет также, если фазный провод сети будет иметь гальванический контакт с одним из разъемов PA. При подключении к этому разъему нормально заземленного устройства (антенны, TRX, компьютера) ток короткого замыкания сети будет протекать через подключенное к этому разъему устройство. Очень повезет, если первым успеет сгореть сетевой предохранитель, а не трансивер или компьютер. Тот факт, что антенна не сгорит (хотя кабель антенны может и прогореть) утешит вряд ли.

Таким образом, гальваническая связь с сетью корпуса PA и всех его разъемов недопустима. Даже если, как в [1], использовать тот факт, что один из проводов сети — это земля, и разбираться с "полярностью" включения разъема PA в сеть с помощью пускового устройства, усилитель [1] совершенно безопасен лишь до тех пор пока все работает нормально. Но стоит нарушить работу пускового устройства (например "навсегда" замкнутся контакты реле) и вставить вилку в розетку в неверной "полярности"— все вышеописанные неприятности гарантированы.

Но действительно ли ситуация такая безнадежно плохая, и никаких контактов с сетью лучше не иметь?

Попробуем разобраться. Надеюсь, никто не против (в смысле безопасности) импульсных источников питания, которые повсеместно используются в телевизорах, компьютерах и т.д.? Прекрасно, следовательно, вы не против, что гальванический контакт с сетью могут иметь сетевой фильтр помех, выпрямитель, высокочастотный генератор. К примеру, на рисунке 1 приведена упрощенная схема импульсного источника питания, где красным цветом показаны цепи и узлы, которые имеют гальванический контакт с сетью (и соответственно, представляют опасность), а черными — безопасные, развязанные от сети цепи. Таким же образом будут показаны гальванически связанные с сетью цепи и на всех последующих рисунках.


Рис. 1

Выходные цепи источника гальванически отделены от сети трансформатором на феррите — развязка в данной цепи очень хорошая. Но есть еще одна цепь связи с сетью (но не гальванической, а емкостной) — это конденсаторы фильтра помех С1, С2, соединенные с шасси. Связь шасси устройства с сетью через эти конденсаторы (вернее, через один из них – тот, который подключен к фазному проводу сети) очень слабая, и не гальваническая, а емкостная.

В любом грамотно выполненном трансформаторном PA на сетевых проводах тоже установлены конденсаторы фильтра помех. Например на рисунке 2 приведен фрагмент схемы широко распространенного среди зарубежных радиолюбителей усилителя "Alpha 91в", где конденсаторы емкостью по 0,022 uF запаяны с выводов сетевого разъема на шасси еще до сетевого выключателя.

Итак, в хорошо зарекомендовавших себя профессиональных схемах используются следующие (проверенные и безопасные) решения:

Запомним их - все это нам еще пригодится...

Сравнительный анализ известных бестрансформаторных PA

Исключив из рассмотрения схему [1], имеющую гальванический контакт шасси с сетью, обратимся к тем бестранформаторным PA, в которых имеется удовлетворяющая всем правилам техники безопасности развязка от сети как шасси усилителя, так и его входных/выходных цепей и всех разъемов.

 

Начнем с конструкции UA1FA на двух лампах 6П45С [2]. Во входной цепи используется высокочастотный трансформатор, что обеспечивает идеальную гальваническую развязку. Выходная цепь (уже после П-контура) тоже развязана таким трансформатором, но изготовить качественный широкополосный (1,9...30 MHz) трансформатор для большой мощности совсем не просто. Кроме того, требуется дорогостоящий ферритовый сердечник значительных размеров. Однако ферриты (особенно отечественные) очень неважно работают на нагрузку с реактивностью, а на краях диапазона любая антенна, даже согласованная, вносит заметную реактивность. Если же использовать какой-нибудь не согласованный LW, то выходной ферритовый трансформатор будет работать совсем плохо.

На мой взгляд, в данной конструкции не стоило во что бы то ни стало стремиться установить выходной трансформатор, ибо есть иные способы развязки выходной цепи (подробнее ниже). Тем более, что в схеме все равно присутствует емкостная связь фазного провода сети с шасси — в конструкции установлен сетевой фильтр, аналогичный показанному на рисунке 2.

Не очень удобно, что гальванический контакт с сетью имеют и детали П-контура — это приводит к необходимости изолировать их от шасси и использовать изолированные оси и ручки настройки.

Кроме того, указанные в [1] 400 Wt выходной мощности без перегрузки ламп можно получить только в кратковременном, пиковом режиме. При непрерывном излучении лампы будут перегружены, и надежность усилителя заметно снизится. В самом деле, при Рвых = 400 Wt подводимая мощность должна быть не меньше 700 Wt, следовательно Ррасс=300 Wt. По 150 Wt на аноде каждой лампы. Это более чем трехкратная перегрузка по мощности и более чем двукратная - по току анодов. В таких ответственных узлах как PA не стоит использовать элементы с превышением их паспортных параметров.

 

Обратимся теперь к более поздней конструкции — усилителю RV3LE [3] на лампе ГУ-29. Это хорошо сбалансированная конструкция на 75...100 Wt выходной мощности. По входу используется ферритовый трансформатор. На выходе также используется ферритовый трансформатор (при такой мощности он небольшой, и, в отличие от [2] включен между анодами ламп и П-контуром). Это решает сразу две проблемы — исключает работу трансформатора на реактивность и позволяет использовать обычный удобный П-контур с заземленными на шасси КПЕ.

Но данное схемное решение, увы, порождает другую проблему —трансформатор работает с высокими значениями сопротивлений ( выходной импеданс лампы) и поэтому имеет неустранимый завал на высокочастотных диапазонах.

Как и в [2], лампа перегружена, но справедливости ради заметим, что меньше — в полтора раза, как по мощности на аноде, так и по току анодов. Кроме того, в PA [3] отсутствует фильтр подавления помех по сети, поэтому вполне возможно попадание радиочастотных сигналов в электрическую сеть.

Последняя конструкция в нашем обзоре — RA6LFQ [4]. Три ГУ-50 в схеме с общими сетками дают около 150 Wt выходной мощности. Здесь использован иной принцип развязки от сети, чем в [2, 3] — соединение гальванически связанных с сетью частей усилителя с шасси и входными/выходными разъемами через конденсаторы малой емкости. На радиочастотах эти конденсаторы являются практически разделительными, а для частоты сети 50 Гц они представляют очень большое сопротивление (смотри пункт 2 в предыдущем разделе).

В данной конструкции в борьбе за чистоту идеи вообще отсутствуют любые трансформаторы. Хотя, на мой взгляд, небольшой накальный трансформатор можно было бы и установить. Во всяком случае, размеры такого трансформатора не больше бумажного конденсатора 10 uF х 400 V, посредством которого в [4]обеспечивается накал. По входу усилителя развязка от сети осуществлена конденсатором 1000 pF х 2 kV, на выходе — соединением общего провода усилителя с шасси через конденсатор 2200 pF х 2 kV. В связи с отсутствием ферритовых трансформаторов удается избежать завала на высоких частотах и пропускать большую мощность на любую ( в том числе реактивную) нагрузку.

Однако если в выходной цепи при сопротивлении анодной нагрузки в несколько сотен Ом конденсатор 2200 pF используется практически как разделительный (его реактивное сопротивление на частоте 1,8 MHz составляет 40 Ом менее 1/10 от сопротивления нагрузки), то при входном сопротивлении усилителя 50 Ом емкость разделительного конденсатора 1000 pF мала (на 1,8 MHz его сопротивление 80 Ом — почти вдвое больше входного сопротивления PA). Казалось бы достаточно увеличить емкость этого конденсатора. Но с этим не все так просто, и об этом - в следующем разделе.

Снова о развязке от сети

О гальванической связи с сетью мы уже говорили. Вспоминали, что кроме гальванической, существует еще и емкостная. В конечном итоге, абсолютно все равно, по какому пути проникает на корпус PA ток питающей сети (с частотой 50 Hz).

Для дальнейшего обсуждения введем для любого прибора с питанием от сети переменного тока такой параметр как ток утечки с частотой 50 Hz между незаземленным корпусом прибора и хорошей электротехнической землей — Iут.

Для измерения I используют схему, показанную на рис.3. Все разъемы PA, кроме сетевого, замыкают на корпус. Между корпусом усилителя и заземлением включают резистор Rэ = 30 кОм (номинал достаточно произволен и примерно соответствует сопротивлению тела человека). Ток, протекающий через Rэ, и будет представлять собой I, а падение напряжения на этом резисторе U будет соответствовать напряжению, приложенному к телу хорошо заземленного человека (например, стоящего мокрыми босыми ногами на металлическом полу) при касании им корпуса незаземленного PA. Для корректности измерений выбирают такое положение сетевой вилки в розетке, когда I максимален.

Конечно, при реальной работе в эфире корпус PA должен быть заземлен, и даже не столько из соображений безопасности, сколько для исключения помех от передатчика. Но для корректного определения I мы сознательно берем самый худший случай — отсутствие заземления корпуса PA.

Посмотрим, по каким цепям на корпус проникает I и сравним разные конструкции по этому показателю.

1. В обычном PA с силовым трансформатором ток I протекает по двум параллельным цепям — через один из входных конденсаторов фильтра подавления помех (тот, который соединен с фазой, рис.2) и емкость между обмотками силового трансформатора.

Последней обычно пренебрегают, а она не очень мала. Так, для силового трансформатора с Р = 1,6 кВт (для питания РА на ГУ74Б) эта емкость составила 1200 pF (tnx за измерения EW1EA), для трансформатора с Р = 500 Вт (для РА на трех ГУ50) — около 500 pF.

Для дальнейших подсчетов полезно знать, что конденсатор емкостью 1000 pF, включенный между фазой и корпусом РА, дает I = 0,06 mA и соответственно U = 1,8 В.

Итак, за счет емкости между обмотками протекает I = 0,03...0,08 mA, а за счет конденсатора фильтра (рис.2) при его величине 0,01..0,047 uF — 0,6...2,8 mA. Общий I = 0,66...2,9 mA, что соответствует U = 19,8..87 В. Это довольно большие значения.

Впрочем, всем известно, что незаземленный корпус любого прибора с фильтром помех изрядно "покусывает". Кстати, в промышленном трансформаторном блоке питания Б5-7 используются проходные конденсаторы сетевого фильтра по 0,1 uF! При этом I=6 mA, a U= 180 В! Кто работает с данными блоками, знают, какой сильный удар током можно получить от его незаземленного корпуса.

Вывод: усилители мощности с силовым трансформатором имеют заметную емкостную связь с сетью, которую в первую очередь определяет конденсатор сетевого фильтра подавления помех, во вторую — емкость между обмотками силового трансформатора.

 

2. Прибор с импульсным источником питания (телевизор, например) также связан с сетью через конденсатор фильтра помех (рис.1). Желающие убедиться в наличии такой связи могут подключить антенну с внешним заземлением к телевизору в затемненной комнате. Искра, проскакивающая между разъемом антенны и гнездом TV при подключении, должна убедить.

Значения I и U, в принципе, такие же, как и в предыдущем пункте. Емкость между обмотками выходного высокочастотного трансформатора на феррите мала, и ею можно пренебречь.

 

3. Обратимся к PA UA1FA [2]. Межобмоточная емкость входного и выходного ферритовых трансформаторов очень мала. U полностью определяется конденсаторами сетевого фильтра емкостью 0,022 uF. I= 1.3 mA; U= 40 В. Как видим, параметры ничем не хуже, чем у обычного трансформаторного PA.

 

4. PA RV3LE [3]. Абсолютно развязан от сети, Iyт практически отсутствует. Именно подобную схемотехнику я имел в виду, когда во введении говорил, что развязка от сети у бестрансформаторного PA может быть даже лучше, чем у трансформаторного. Емкости входного и выходного трансформаторов очень малы, а сетевой фильтр помех отсутствует.

При установке фильтра по схеме рис. 2 I будет таким же, как и в предыдущем случае.

 

5. В PA RA6LFQ [4]. Iyт протекает через два конденсатора — входной 1000 pF и выходной 2200 pF. Итого 3300 pF, I= 0,2 mA и U= 6 В. Очень хорошая развязка, но уже указывалось, что входная емкость 1000 pF мала для разделительной во входном тракте 50 Ом. Если ее увеличить до необходимых 0,015...0,022 uF, то I возрастет до 1...1.3 mA, a U — до 30...40 В.

Это хотя и неприятно, но вполне допустимо и соответствует любому трансформаторному PA  и конструкциям [2, 3]. В данном PA использован иной сетевой фильтр помех (рис.4).

За счет наличия дросселей L1, L2 помехи, идущие от PA в сеть, он. подавляет даже лучше, чем простейший фильтр на рисунке 2. Очень важным достоинством фильтра на рис.4 является отсутствие контакта с шасси, поэтому он не проводит ток Iyт. В бестрансформаторных конструкциях PA следует использовать только такие фильтры подавления помех.

Питание анодной цепи

Все PA [1, 2, 3, 4] имеют один общий недостаток—для питания анода используется удвоение сетевого напряжения. Получаемого в результате напряжения 580...600 V недостаточно для питания мощного лампового усилителя. Приходится "разгонять" ток анодов до предельных паспортных величин. А в большинстве случаев и далеко за их пределы.

Результат плачевен — уменьшение надежности PA и срока службы ламп. Тем не менее, полученные выходные мощности не впечатляют — 100...200 Wt (имеется в виду, что PA UA1FA работает без особой перегрузки). Кроме того, низкое анодное напряжение Еа приводит к низкому коэффициенту передачи по мощности усилителя, который при неизменной входной мощности прямо пропорционален Еа. В общем, Еа необходимо увеличить.

Напрашивается вывод — если недостаточно удвоения, надо использовать утроение или умножение на 4 напряжения сети. Но здесь мы сталкиваемся еще с одним предубеждением, что умножители напряжения пригодны только для малых токов и имеют большое внутреннее сопротивление и, соответственно, большое падение напряжения под нагрузкой.

Я долго разделял это мнение, но затем, собрав схему, показанную на рисунке 5, получил результаты, которые убедили в обратном.

Использовались диоды Д248Б, и для первого эксперимента— шесть конденсаторов К50-31 100,0 uF/350 V. В качестве сопротивления нагрузки использовались пять последовательно включенных ламп освещения 220 V/40 Wt. При таких условиях были получены следующие параметры:

Т.е. просадка напряжения под нагрузкой всего 10%, а пульсации — 5%. Это лучше, чем у многих трансформаторных блоков питания.

При нагрузке этой же схемы на пять ламп 220 V/60 Wt Ен = 1050 V и Uпульс = 80 V. Тоже очень неплохие параметры. При этом блок питания мощностью 200...300 Wt имел вес около 300 грамм!

В следующем эксперименте при тех же диодах использовалось шесть конденсаторов 220,0 uF х 350 V (от телевизионных блоков питания). Нагрузкой также были лампы накаливания общей мощностью 600 Wt. Eхх, конечно, не изменилось, Eн = 1100 V, Uпульс = 65 V.

Таким образом можно делать блоки питания на Еа = 1100 V мощностью 200...300 Wt (при использовании конденсаторов 100,0 uF/ 350 V), 500...600 Wt (при 220,0uF/350 V) и даже 1000...1200 Wt (при 440,0 uF/350 V — т.е. каждый из шести конденсаторов составлен из двух 220,0 uF/ 350 V).

Необходимую емкость каждого из шести конденсаторов можно оценить так: его емкость в микрофарадах должна быть равна выходной мощности PA в ваттах. При этом "просадка" анодного источника под нагрузкой составит примерно 100...120 V. Конечно, можно использовать конденсаторы большей емкости, "просадка" при этом будет меньше.

Такие параметры позволяют применять подобные блоки питания со многими лампами как в одиночном включении, так и с включенными параллельно:

3хГУ50 при Ia = 0,4...0,5 A и Pвых = 250...300 Wt;

4хГ811 при Ia = 0,6...0,65 А и Pвых = 300…350 Wt; 2(3)xГИ7Б при Ia= 0,6...0,7 (0,9...1) A и Pвых = 400(600) Wt.

Если у вас совсем другие конденсаторы и токи, и\или вам хочется повнимательнее изучить как работает умножитель, то можно для анализа и экспериментов воспользоваться моделью умножителя в формате программы моделирования электронных схем Electronics Workbench .

Часто возникающий вопрос: "Как же так — полярные конденсаторы C1, C2 включены прямо в сеть переменного тока? Через них протекает переменный ток и они взорвутся!".

Ничего подобного. Переменного напряжения на C1 и C2 нет и не будет, т.к. цепи сеть-VD2-C1 и сеть-VD3-C2 представляют собой обычные однополупериодные выпрямители, поэтому напряжение обратной полярности ни к C1, ни к C2 не прикладывается. Если подключить осциллограф (кто решится -  обязательно изолируйте осциллограф и его щуп от земли - в этой точке есть гальванический контакт с сетью!) прямо на C1 (или C2), можно увидеть постоянное напряжение 300 В с пульсациями амплитудой 15...20 В.

Переменный ток (и значительный — до нескольких ампер) протекать через С1 и С2, конечно, будет, но это их паспортный режим. Вспомним, во многих транзисторных усилителях низкой частоты на выходе стоит разделительный конденсатор значительной емкости, через который в громкоговоритель протекает переменный ток, до нескольких ампер. 


Бестрансформаторный, с умножением на 4

С учетом всего сказанного выше, предлагается бестрансформаторный усилитель мощности с умножением напряжения сети в 4 раза, несколько упрощенная схема которого показана на рисунке 6.

Для примера показан триод, включенный по схеме с общей сеткой, что, впрочем, совершенно не принципиально - может быть и тетрод, и пентод, и схема с общим катодом (экранное напряжение легко может быть получено стабилизатором, подключенным к средней точке выходных конденсаторов умножителя - напряжение в этой точке составляет + 600 В относительно катода).

Принципиальными в схеме на рис.6 являются следующие особенности:

Входной сигнал удобно подавать через ферритовый трансформатор, поскольку он:

Высокочастотный сигнал с лампы на П-контур подается через два разделительных конденсатора: С1 отделяет Ea от горячего конца П-контура, а С2 обеспечивает развязку по сети 50 Hz, замыкая по радиочастоте общий электрод лампы (сетку в данном случае) с шасси усилителя. Подобный способ передачи сигнала (без ферритового трансформатора, используемого в [2, 3]) позволяет пропускать любую мощность, работать с реактивными нагрузками и исключить завал на высоких частотах.

Как и на всех предыдущих рисунках, на рисунке 6 цепи, гальванически связанные с сетью, выделены красным цветом, а развязанные от сети показаны черным.

Схему рисунка 6 любопытно рассмотреть и как вариант импульсного блока питания. В самом деле, выпрямитель и высокочастотный генератор (лампа) непосредственно подключены к питающей сети 50 Hz.

Только в данном случае это не автогенератор, а генератор с внешним возбуждением через входной трансформатор (кстати в старых книгах по передающей технике усилители мощности так и назывались — генераторы с внешним возбуждением).

Выходной сигнал генератора снимается не через ферритовый трансформатор, как в импульсном блоке питания, а через конденсаторы C1, C2. Такое решение вполне логично, ибо низшая частота генератора (1,8 MHz) более чем в 30000 раз выше частоты питающей сети, и во столько же раз отличаются сопротивления конденсаторов C1, C2 на этих частотах (важный момент их ёмкость не должна быть большой, увеличивать её как у обычного разделительного конденсатора не надо.

Еще одно отличие схемы рисунка 6 от обычного импульсного блока питания состоит в том, что генератор работает не в ключевом, а в линейном (по огибающей) режиме, поэтому КПД преобразования напряжения сети в высокочастотный сигнал (иными словами, КПД усилителя) составляет не 85%...90%, а 55...60%. На выходе включен обычный П-контур.

Ток утечки сети на корпус (при использовании фильтра помех по схеме рисунка 4) определяется только конденсатором C2 и составляет Iут= 0,12 mA, при этом Uут = 3.6 В . Это лучше, чем у многих трансформаторных PA.

Некоторые требования к деталям схемы. Диоды должны быть рассчитаны на Uoбp > 600 В и средний ток не менее 4 Ia. Допустимый импульсный ток перегрузки диодов должен быть в 2...3 раза больше. Хорошо подходят КД202Р, Д248Б.

Конденсаторы блока питания должны быть на напряжение > 350 В, их емкость должна быть не менее 100 uF на каждые 250 mA анодного тока.

Емкости C1 и C2 выбираются такими, чтобы на низшей рабочей частоте их реактивное сопротивление было бы менее 1/10 Rое П-контура. Для Rое > 500 Ом достаточно C1 и C2 по 2000 pF. Напряжение на C1 и C2 не превышает 900 В, но поскольку они обеспечивают безопасность, имеет смысл взять их с большим запасом — на 2 kV и более. С точки зрения безопасности, требования к пробивному напряжению C1 и C2 точно такие же, как в обычном силовом трансформаторе к пробивному напряжению между сетевой и вторичными обмотками.

Цепи катода и сетки могут иметь пиковый потенциал до 900 В (600 В постоянного с наложенными пульсациями 50 Hz и амплитудой 300 В) относительно заземленного шасси. На такую величину должны быть рассчитаны изоляция этих цепей, межобмоточная изоляция входного трансформатора (достаточно использовать провод с изоляцией из фторопласта) и изоляция между обмотками трансформатора накала (подходит любой унифицированный серии ТН). Перейдем теперь к описанию практических схем.

Выходной каскад TRX

На рис. 7 показана принципиальная схема PA для TRX с выходной мощностью 100...200 Wt.

1-1-7.gif (15507 bytes)

Не спешите скептически усмехаться, утверждая, что для получения подобной мощности еще с прошлого тысячелетия давно используются транзисторные PA. Давайте непредвзято сравним типовой двухтактный транзисторный PA с выходной мощностью 100 Вт с ламповым PA такой же мощности (рисунок 7) по основным параметрам.

  1. Надежность

    Здесь и сравнивать нечего - ламповый PA вне конкуренции. Часто ли встречаются транзисторы с Ррас = 350 Wt и устойчивостью к десятикратным импульсным перегрузкам? А для ГИ7Б это типовые параметры.

    О работе на не согласованную нагрузку и устойчивости к статическим зарядам на антенне и говорить не стоит - ламповый PA практически не требует никаких систем защиты. Чего не скажешь о транзисторном, и все равно даже со всеми защитами вышедший из строя транзисторный PA несравненно более частое явление, чем ламповый.

  2. Коэффициент передачи по мощности

    Примерно одинаков, для обеих схем около 10. Но это только для схемы включения лампы с общей сеткой. При схеме с общим катодом лампа (конечно не триод, а тетрод или пентод) легко даст усиление по мощности в несколько десятков.

    Каскад по аналогичной схеме (но с общим катодом) на паре ламп ГУ50 легко "раскачивался" до полной мощности драйвером на одном транзисторе небольшой мощности.

  3. Согласование с нагрузкой

    П-контур на выходе лампового PA обеспечивает согласование практически с любыми нагрузками. В транзисторном PA для этой цели после выходного фильтра придется использовать отдельное согласующее устройство.

  4. Размеры

    Транзистор (даже пара в двухтактном каскаде), конечно, меньше лампы. Но если установить их на радиатор, эта разница практически исчезает. Дело в том, что радиатор лампы может спокойно иметь температуру 140...150° C, для транзисторов же такая высокая температура недопустима.

    В самом деле, мощность, отдаваемая радиатором в окружающую среду прямо пропорциональна как площади радиатора, так и разнице температур между ним и окружающей средой.

    Поэтому сильнее нагретый радиатор лампы эффективнее отдает тепло, и следовательно, чтобы рассеять одинаковую мощность, радиатор для транзисторов должен быть больше анодного радиатора лампы.

  5. КПД

    На первый взгляд, лампа должна проигрывать — мощность в цепи накала теряется бесполезно, а для ГИ7Б это немало — 25 Wt.

    Но давайте подсчитаем. КПД двухтактного транзисторного PA в лучшем случае 40% (как по данным [5], так и по практическим измерениям параметров многих фирменных трансиверов). Для лампового РА, с учетом потерь в П-контуре, КПД по анодной цепи составляет 50...60%, т.е. при Рвых = 100 Wt, подводимая мощность составит 180...200 Wt. Даже если сюда прибавить 25 Wt по цепи накала, то общий КПД составит 45%...50%, т.е. выше, чем у транзисторного PA.

    Правда все эти расчеты справедливы для режима передачи. В режиме же приёма мощность накала лампы уходит впустую, и это пожалуй единственный параметр в котором данная схема проигрывает.

  6. Цена

    В настоящее время цена пары мощных высокочастотных транзисторов практически равна цене лампы.

  7. Вес

    Что касается собственно усилителя, то здесь справедливо все, что говорилось в пункте 4 о размерах. Блок питания для транзисторного PA c выходной мощностью 100 Wt должен обеспечивать более 250 Wt выходной мощности, габаритная мощность его силового трансформатора (с учетом потерь на стабилизаторе) должна быть не менее 300 Wt. В целом вес такого блока получается в районе 10 кг.

    Вес же блока питания (сетевой фильтр + умножитель + трансформатор накала ) усилителя мощности, показанного на рисунке 7, чуть более 1 кг.

С полностью транзисторными TRX ( особенно старыми моделями, без встроенного тюнера) получается довольно парадоксальная ситуация. Сам TRX — маленький и легкий. Но чтобы работать в эфире на реальные антенны, необходимо еще иметь антенный тюнер и сетевой блок питания (по весу и размерам нередко превосходящие сам трансивер).

В этом плане PA, показанный на рисунке 7, полностью завершен - он включает в себя и блок питания, и цепь согласования с антенной.

Обратимся теперь к принципиальной схеме (рис.7). Диоды VD1...VD4 и конденсаторы СЗ...С8 — умножитель сетевого напряжения. C1, L1, C2 — сетевой фильтр помех. Трехпозиционный переключатель S1 и ограничивающий резистор R1—элементы двухступенчатой системы включения и уменьшения броска тока при включении. T1 — накальный трансформатор. С9 —блокировка по радиочастоте источника анодного питания. C12, C13—разделительные по высокой частоте и развязывающие по сети. Lдр — анодный дроссель. VD5 обеспечивает начальное смещение лампы. C10, C11 — блокировочные. T2—входной развязывающий трансформатор. C14, C15, C16, L3, L4—обычные элементы выходного П-контура. Коммутация RX-ТХ в данной схеме для лампы не предусмотрена, начальный ток составляет 5...10 mA, и мощность рассеивания на аноде в паузах и в режиме приема невелика — 6...11 Wt.

Если потребуется запирать лампу в режиме приема, достаточно последовательно с VD5 включить резистор 100 кОм (или стабилитрон Д817 с любым буквенным индексом) и замыкать его контактами реле RX/TX при переходе на передачу. Контакты реле RX/TX, коммутирующего режим работы лампы, находятся (как и вся катодная цепь) под потенциалом до 900 В относительно корпуса. Для коммутации требуется реле, которое выдерживает более 900 В между контактной группой и обмоткой, а также между контактной группой и корпусом реле. Абсолютно непригодны герконовые реле - в данной схеме их контакты очень быстро выходят из строя. Кардинально решает данную проблему оптическая развязка (см. ответы на ЧаВо в конце статьи)

Детали

C1, C2 — типа К73-17 (или аналогичные для сетевых фильтров) на напряжение не менее 400 В, C3...C8—К50-31, К50-27, К50-29 (конденсаторы типа К50-35 лучше не применять из-за их низкой надежности) при возможности применяйте импортные - они и меньше и надежнее.

C9, C12, C13 — КСО-11, К15-У1 на напряжение не менее 2 kV, C10, С11 — КМ-5 или аналогичные; C15, C17 — К15-У1 на реактивную мощность не менее чем в 10 раз больше выходной мощности PA; C16 — КПЕ от транзисторных приемников с тремя секциями. C14 сделан из стандартного КПЕ 2х12/495 pF прореживанием роторных и статорных пластин через одну с последующей центровкой статорных секций перепайкой их крепления к основанию.

L1 —дроссель фильтра помех, содержит 2х20 витков сетевого провода на ферритовом кольце марки 2000HH подходящих размеров. Конструкции анодного дросселя Lдр и катушек П-контура L3, L4 описывались неоднократно в литературе.

T1 — подойдет любой с хорошей изоляцией между обмотками, например из серии TH, Сердечник T2 состоит из двух расположенных рядом ферритовых трубок, каждая из которых склеена из трех колец 400НН К10х5х5. Обмотки, подключенные к лампе, содержат 2х4 витка провода МГТФ 0,5.

Число витков и конструкция первичной обмотки Т2 зависят от типа драйвера и его выходного сопротивления. Если первичная обмотка будет содержать 4 витка, то Rвх составит 100 Ом; если 2, то Rвх — 25 Ом. У меня первичная обмотка содержит 1+1 виток провода МГТФ 0,5 и своими выводами подключена непосредственно к коллекторам транзисторов драйвера, а на средний вывод подано напряжение питания драйвера. Еще раз отмечу, что первичная обмотка Т2 должна быть очень хорошо изолирована.

Если есть необходимость ввести ALC, то сигнал можно снять с дополнительной обмотки, намотав ее на Т2, как это сделано в TRX RA3AO. Получить же сигнал ALC с самой лампы в данной схеме нельзя - она связана с сетью.

Конструкция

Детали П-контура размещены у передней панели TRX (удобно настраивать и переключать). Позади них горизонтально расположена лампа. Выходной отсек (анод лампы, C12, Lдр, П-контур) отделен заземленным П-образным экраном.

Лампа закреплена за анодный радиатор стойками из фторопласта на винтах-саморезах. При необходимости замены лампы она выкручивается из анодного радиатора, который закреплен "навсегда".

В П-образном экране сделано отверстие диаметром на 6...8 мм больше диаметра вывода сетки лампы (чтобы избежать замыкания сетки на корпус). На вывод сетки надета дюралевая пластина размерами 70х70 мм, изолированная от шасси (в пластине вырезается отверстие диаметром на 5..10 мм меньше диаметра сетки, потом делаются радиальные надрезы по 5...10 мм через 10..15 мм и полученные лепестки отгибаются плоскогубцами - полученная конструкция плотно и надежно одевается на сетку).

Через четыре фторопластовые прокладки пластина прикреплена саморезами с обратной стороны П-образного экрана. Между этой пластиной и экраном размещен конденсатор C13.

Позади лампы (у задней панели трансивера) установлен трансформатор накала T1. C10, C11 монтируются на выводах лампы и T1. Трансформатор T2 расположен на кронштейне под выводом катода лампы.

Все детали блока питания, включая R1 и VD5 (с небольшим радиатором), размещены на отдельной плате из стеклотекстолита. Плату надо расположить так, чтобы исключить подогрев C3...C8 от лампы VL1. Очень не любят полярные конденсаторы перегрева - снижается пробивное напряжение и надежность. При плотной компоновке может потребоваться установка тепловых экранов, например из тонкого асбеста, наклеенного на стеклотекстолит.

Настройка

Как ни банально это прозвучит, но при правильном монтаже настройка не требуется. Поэтому основное внимание уделите проверке правильности и качества монтажа. Иногда может потребоваться иной стабилитрон в катоде лампы. Проверьте любым, хорошо изолированным от корпуса прибором (хорошо подойдет простой пластмассовый тестер) ток покоя анода. Он должен быть в пределах 8...15 mA , если меньше - значит стабилитрон имеет чрезмерно высокое напряжение. Чтобы не мучиться с подбором стабилитронов лучше воспользоваться схемой, приведенной на рисунке 11.

Полезно также проверить линейность увеличения тока анода в зависимости от уровня входного сигнала, она должна быть плавной, без скачков. Последние говорят о паразитном возбуждении (если конструкция соответствует вышеописанной, то скорее всего дело в неудачном выполнении П-контура).

Результаты

В данной схеме лампа легко "раскачивается" до тока Ia = 200...250 mA при Рвх = 8...12 Wt (2 х КТ913В). При более мощном драйвере можно получить Ia = 0,38...0,4 A (не забудьте при этом увеличить емкость каждого из конденсаторов умножителя до 200 uF).

Однако для TRX рекомендуется ограничиться током Ia = 200 mA и, соответственно, Pвых = 100 Wt. При такой мощности лампа может работать без принудительного охлаждения даже при непрерывном излучении - получается очень комфортный TRX, который не завывает вентилятором прямо перед оператором.

Мощности 100 Wt достаточно как для "раскачки" почти любого РА, так и для повседневной работы в эфире.

Именно эта схема проработала у меня в трансивере несколько лет с превосходными результатами - без единой проблемы (а до того, раз в несколько месяцев приходилось менять выходные транзисторы). Она же с самой лучшей стороны показала себя и в Германии.

Если использовать PA по схеме рисунка 7 как внешний, то при Рвх = 40 Wt он дает Ia = 0,38...0,4 A и Рвых = 190...220 Wt (емкости конденсаторов умножителя не забыть увеличить до 200 uF) конечно, при использовании принудительного охлаждения анода.

PA на трех ГУ50

В распространенном среди радиолюбителей СНГ PA на трех лампах ГУ50 при Еа = 1100 В, силовой трансформатор оказывается, вообще лишняя деталь!

Принципиальная схема практически совпадает с приведенной на рисунке 7, необходимо только увеличить мощность R1 до 5...10 Wt, емкости С3...С8 — до 220 uF, а катодную цепь выполнить в соответствии с рисунком 8.

Трансформатор T2 имеет равное число витков в первичной и вторичной обмотках. Если T2 конструктивно выполнен по описанию предыдущего раздела, он должен содержать по три витка в каждой обмотке. В данной конструкции T2 можно также выполнить следующим образом: на ферритовое кольцо с проницаемостью 400...600 с наружным диаметром 20...32 мм тонким коаксиальным кабелем мотать 8...12 витков. Центральная жила кабеля образует вторичную обмотку, а оплетка — первичную. Конечно, можно намотать T2 и витой парой проводов МГТФ. В любом случае не забывайте о качестве изоляции обмоток T2.

PA на двух (трех) ГИ7Б

Схема практически совпадает со схемой рисунка 7. Отличия следующие: емкости C3...C8 для двух ламп должны составлять 330 uF (для трех — 470 uF или 2х220 uF); R1 надо уменьшить до 180...240 Ом, а его мощность увеличить до 10...20 Wt, вместо VD5 следует включить любой транзисторный аналог мощного стабилитрона , например показанный на рисунке 9 или более совершенный описанный в статье "Цепь смещения".

1-1-9.gif (2687 bytes)

VT1 должен быть установлен на изолированном от шасси радиаторе (не забывайте про 900 V потенциала относительно корпуса!) и допускать мощность рассеивания 15 Wt (для трех ламп — 25 Wt).

T2 имеет одинаковое число витков во всех обмотках. Выбирая сердечник для T2, следует учесть, что постоянная составляющая тока катодов ламп будет намагничивать сердечник.

П-контур должен быть рассчитан на Rое = 800...900 Ом (для трех ламп — 500...600 Ом).

Для двух ламп при Рвх = 45...50 Wt ток анодов достигает 0,75...0,8 А (Рвых = 400 Wt).

Для трех ламп при Рвх = 70...75 Wt ток анодов достигает 1...1,1 А (Рвых = 600 Wt).

Конструкция

Основное заземленное шасси расположено горизонтально примерно в 50...60 мм от днища. В месте установки ламп в шасси вырезано квадратное отверстие размерами 14х14 см. Лампы устанавливаются вертикально и крепятся хомутами за вывод сетки к квадратной пластине размерами 16х16 см (размеры ориентировочные, зависят от числа ламп и их компоновки).

Эта пластина с закрепленными на ней лампами устанавливается над отверстием в шасси и крепится к нему через прокладки - изоляторы .

C13 устанавливается между пластиной и шасси. При самовозбуждении или неустойчивой работе PA C13 лучше выполнить в виде набора из нескольких конденсаторов (общей емкостью 2000 pF), разместив их по периметру пластины с лампами.

Обдув ламп производится вытяжкой воздуха следующим образом: подбирают вентиляторы (по числу ламп) с диаметром, равным или чуть большим диаметров анодных радиаторов, вентиляторы крепятся к верхней крышке PA (под них вырезаны отверстия) точно напротив ламп. Цилиндрические воздуховоды свернуты из 2-3 слоев стеклотекстолита (придется расслоить кусок подходящих размеров). Для фиксации концы стеклотекстолита прошиты металлическими скобками. Верхний диаметр воздуховода должен точно совпадать с наружным диаметром вентилятора, нижний — с диаметром анода лампы (если они отличаются, то воздуховод делают коническим).Изготовленные воздуховоды плотно одевают на вентиляторы и тщательно проклеивают клеем "Феникс".

В результате, при опускании верхней крышки воздуховоды точно одеваются на аноды. Такой PA (на 3-х лампах с Рвых = 500...600 Wt) я эксплуатировал длительное время и он оставил у меня только одно воспоминание – стойкого сожаления. Сожаления о своей глупости - почему ж я раньше так не делал, и зачем прежде громоздил совершенно ненужные тяжелые силовые трансформаторы? Мало кто верил, что из этого небольшого и легкого ящичка "вылетает" более полкиловатта в режиме непрерывного излучения на всех диапазонах 1,8...29 MHz.

Заключение

Итак, бестрансформаторные PA ничуть не опаснее усилителей с силовым трансформатором. Для получения анодных напряжений 600.. 1100 В силовой трансформатор вообще не нужен. Усложнение при переходе на бестрансформаторное питание минимальное, а необходимость изолировать часть деталей от шасси вряд ли испугает HAM`ов — в трансформаторном усилителе мощности с высоким анодным напряжением более чем достаточно подобных деталей.

Неужели бестрансформаторный PA настолько хорош, что не имеет недостатков? Конечно, имеет (как и любой другой прибор). Вот, пожалуй, полный список:

Литература

1. Иванов Г. (UA3AFX). Бестрансформаторный блок питания. — Радио, 1979, N11

2. Лаповок Я. (UA1FA). Линейный усилитель мощности. — Радио, 1991,N7

3. Августовский И. (RV3LE). Бестрансформаторный РА на ГУ29. — КВ и УКВ, 1997, N3.

4. Кулагин В. (RA6LFQ). Усилитель мощности КВ "Ретро". — Радиолюбитель , 1995,N8.

5. Рэд Э. Справочное пособие по ВЧ схемотехнике.—М.: Мир, 1990.


ЧаВо

1. Зависит ли безопасность схемы от "полярности" включения вилки в сеть ?

Нет, не зависит. Развязка от сети обеспечивается при любом положении вилки. Различия есть только лишь в величине тока Iут. Если "ноль" сети подключен к нижнему по схеме проводу сети (рисунок 7), то минус выпрямителя (сетка лампы) находится под постоянным потенциалом 600 V относительно корпуса, и Iут = 0. Если на этом проводе "фаза", то на минусе выпрямителя (сетке лампы) будет потенциал, изменяющийся от 600 до 900 В с частотой 50 Hz. Переменная составляющая этого потенциала через С13 (2000 pF х 2 kV) обуславливает протекание Iут около 0,12 mA. При этом Uут составляет всего несколько вольт.

2. Что будет, если корпус РА не заземлен или заземлен плохо?

В смысле безопасности и работы PA ничего не изменится ( ну безопасен он, безопасен, что с ним не делай, и как не включай). А вот с антеннами и TVI могут появиться проблемы. Но к бестрансформаторному питанию они не имеют никакого отношения - то же самое будет и с трансформаторным PA.

3. Можно ли использовать более высокую степень умножения сетевого напряжения?

Теоретически да, практически же, на мой взгляд, особого смысла в этом нет. Дело в том, что максимальное напряжение электролитических конденсаторов 450 V, а для умножителей с большими коэффициентами нужны конденсаторы с высокими рабочими напряжениями. Приходится набирать их из нескольких с рабочим напряжением 350...450 V. В результате их количество растет непропорционально быстро.

Для удвоения напряжения сети нужны два конденсатора на напряжение 350 В; для умножения на 4 — шесть таких конденсаторов, для умножения на шесть — 14, для умножения на восемь — 28 (!). При таком количестве конденсаторов теряется главное достоинство данного РА — небольшие цена и вес.

Хотя я встречал конструкции с умножением на 10 сетевого напряжения, с количеством конденсаторов около 40. И автор утверждает, что это все равно меньше и легче, чем силовой трансформатор на мощность 3 kWt. Охотно верю, хотя сам не проверял.


 

 

 

...добавление от 20.03.2003

Большое число вопросов показало - бывает нужно нередко и больше анодное напряжение, чем 1,2 kV, которое дает описанный выше умножитель на 4. Поэтому, несмотря на на собственную лень и повышенное число конденсаторов пришлось делать умножитель напряжения сети на 6. Вот он:

Схема умножителя на 6 состоит их трёх удвоителей. Верхний и нижний C1, С2, С4-C7, VD1, VD2 и C8,C9, С11-С14, VD5, VD5 совершенно аналогично половинкам схемы рисунка 5.

Каждый из этих удвоителей даёт по 600 V. Но поскольку напряжения в точках соединения VD1, VD2 и VD5, VD5 выше на 300 V, чем в схеме рисунка 5, то входные разделительные конденсаторы пришлось сделать той же ёмкости, но на удвоенное (600 V) напряжение. Поэтому каждый из них пришлось составить из 4 (С4...C7 и С11-С14).

А "подпирают снизу" вышеупомянутые удвоители напряжения в + 300 и - 300V, с обычных однополупериодных выпрямителей VD3,С3 и VD4,C8. В сумме и выходит 1800 V (600+600+300+300) на холостом ходу.

При конденсаторах 220 uF x 400 V и токе нагрузки в 0,4...0,5 A напряжение 1,6...1,65 kV. При конденсаторах в 300 uF x 400 V и токе 0,6 A напряжение 1,7 kV (в качестве тестовой нагрузки хорошо подходят 8 последовательно включенных ламп накаливания на 100 Wt каждая).

То есть показанный умножитель на 6 обеспечивает 800...1000 Wt подводимой к аноду мощности. Это хорошо подходит для ламп пары ламп ГИ7Б, ГУ13, или одной ГУ74Б (две последние лампы - в триодном включении - всеми сетками на минус выпрямителя).

Если у вас другие конденсаторы и токи, и\или вам хочется внимательно и спокойно изучить как работает умножитель, то можно для анализа и экспериментов воспользоваться моделью умножителя в формате программы моделирования электронных схем Electronics Workbench .

На схеме умножителя на 6 условно не показаны выравнивающие резисторы (100...200 kOhm, параллельно каждому конденсатору для разряда и выравнивания напряжений), и замыкаемый трехпозиционным выключателем низкоомный мощный резистор на входе для ограничения броска тока при включении. Конечно, в полной принципиальной схеме они должны быть (см. рисунок 7).

Изменения в схеме PA при использовании умножителя на 6 - минимальны. Прежде всего следует уделить повышенное внимание изоляции цепей катода - в этом варианте на них может присутствовать пиковое напряжение относительно заземленного корпуса до 1,2 kV. На такое напряжение (а лучше - для спокойствия - с двух ... трех кратным запасом) должна быть рассчитана изоляция входного ВЧ трансформатора T2 (рисунок 7).

Напряжения в 2 kV для конденсаторов С12 С13 , в принципе хватит, но лучше не пожадничать (кашу маслом не испортишь) и применить эти конденсаторы с более высоким напряжением 2,5...3 kV. Просто для двукратного запаса и, соответственно, спокойствия.

Для коммутации RX-TX лучше применить оптическую развязку (см. ниже рис. 11).


4.Некоторые импортные генераторы переменного тока дают на выходе не 220 В, а 110... 120 В, как быть в этом случае?

Конечно, если вы делаете комплект аппаратуры для работы в полевых условиях, бестрансформаторный РА идеальное решение. Но вот случае везти с собой автотрансформатор 110х220 В явно не очень практично. Возможны два варианта.

Первый: оставить схему РА без изменений и довольствоваться анодным напряжением 600 В. Что в общем, тоже немало.

Второй — собрать умножитель напряжения на 8, как показано на следующем рисунке.

В данном случае это возможно без резкого увеличения количества конденсаторов, поскольку исходное напряжение низкое (110...120 V) и не потребуется составлять батареи конденсаторов для получения одного высоковольтного.

В результате получается напряжение 1,1...1,2 kV при токе нагрузки 0,35...0,4 A. Что например, с успехом хватит на PA 3хГУ50. Замечу, что если генератор выдает 120...130 V переменного напряжения, то конденсаторы C1 и C2 (каждый — из двух К50-7 включенных параллельно) работают при напряжении, близкому предельному, и тогда лучше не пожадничать, а составить из четырех 200 uF /350 V.

Схему можно легко переключить для работы в качестве умножителя на четыре от сети 220 V (для работы дома, или с обычным генератором). Для этого достаточно переключателем разорвать четыре цепи (точки разрыва показаны на рисунке крестиками).

5. О коммутации RX/TX.

Как уже упоминалось, идеальное решение - оптическая пара. Причем необходимо использовать пару с большим допустимым напряжением  между входом и выходом (а в данном случае требуется больше 900 V для  х4 и 1200 V для х6). Во многих  импульсных блоках питания стоят оптроны обратной связи  с допустимым напряжением  в несколько киловольт. Например, популярная и недорогая 817-я серия оптронов, выпускаемая многими фирмами имеет  5 киловольт развязки.  Можно применить и самодельную пару, раздвинув светодиод и фоторезистор на несколько миллиметров. Один из возможных вариантов показан на рисунке 11.

На транзисторах VT2, VT3 собран регулируемый аналог стабилитрона. В качестве опорного используется напряжение стабилизации VD2. Это напряжение сравнивается с частью выходного, с делителя R3, RP1, R4. Напряжение ошибки усиливается VT2 и управляет мощным VT3.

При освещении фоторезистора RF1 светодиодом VD1, сопротивление фоторезистора резко уменьшается, и шунтируется делитель R3, RP1, R4 — транзисторы VT2 и VT3 закрываются. Напряжение на выходе возрастает до уровня стабилизации VD3 (47В), что обеспечивает надежное запирание лампы при приеме.

При передаче VD1 гаснет, из-за того, что открывается транзистор VT1, сопротивление RF1 резко возрастает, и он практически перестает влиять на работу схемы. Напряжение на выходе схемы снижается до уровня, установленного RP1 (при указанных на рис. 11 номиналах R3, RP1, R4, VD2 регулируется от 11 до 18 В).

VD3 — защитный стабилитрон. Для снижения мощности, рассеиваемой VT3 (он установлен на небольшом радиаторе), в его коллекторе установлен мощный резистор. Выходное динамическое сопротивление схемы — менее 1 Ом.

Фоторезистор RF1 и светодиод VD1 помещены в закрытую со всех сторон от света черную трубку (например, оболочку коаксиального кабеля) на расстоянии 3...4 мм друг от друга, что гарантирует несколько киловольт развязки).

Показанная на рис.11 схема рассчитана на работу в катоде одной лампы (Imax=0,35 A). Если требуется больший максимальный ток, то необходимо вместо VT3 установить составной транзистор, например КТ825, и пересчитать величину и мощность R7 исходя из того, что при максимальном токе стабилизации на R7 должно падать около 75% всего напряжения (в данном случае — около 10 В).

Несколько странные на первый взгляд состояния диода VD1 (когда он не горит - ТХ, когда горит - RX) на самом деле реализуют идею быстрого разряда конденсаторов блока питания начальным током лампы, после отключения питания, описанную в статье "Разряд конденсатора БП".


На главную - Main page