 |
 |
 |
 |
вительной нагрузки, сопротивления фильтра и эквивалентного сопротивления вентилей и трансформатора).
Действующее сопротивление обычно превышает сопротивление нагрузки на 10-15%, так что критическую индуктивность дросселя (в генри) можно с достаточной для практики точностью считать равной сопротивлению нагрузки в кило-омах, умноженному на коэффициент Д=1,15. Например, если выпрямитель рассчитывается на ток 300 м.а при напряжении 1500 S, сопротивление нагрузки получается 5 ком. Следовательно, индуктивность дросселя должна быть равна или больше 5X1,15=5,75 гн»6 гн. Но характер потребления тока оконечным линейным усилителем в режиме В таков, что ток молчания составляет 10-15% от максимального, т. е. сопротивление нагрузки в режиме молчания увеличивается в семь-десять раз. Поэтому индуктивность 6 гн оказывается достаточной лишь на пиках модуляции, а при меньших токах и особенно в режиме молчания выпрямитель будет работать на фильтр с практически емкостным входом. Это приведет к тому, что в режиме молчания и при небольших потребляемых токах напряжение выпрямителя будет заметно подниматься, т, е. нагрузочная характеристика выпрямителя будет довольно крутой. Практически может быть так, что выпрямитель с трансформатором на 1500 в в режиме молчания будет давать 1650-1700 в, а при произнесении длительного «а-а» перед микрофоном анодное напряжение упадет до 1200-1300 в. Выпрямитель с такой характеристикой непригоден для высококачественного однополосного передатчика.
Практическим выходом из этого положения является применение дросселей с переменной индуктивностью. Такие дроссели имеют конструктивное отличие от обычно применяемых: они собираются вперекрышку, без воздушного зазора. Это приводит к тому, что индуктивность дросселя в отсутствие тока подмагничивания и при небольших его значениях возрастает в пять-семь раз по сравнению с состоянием насыщения. Так, если индуктивность дросселя в нашем примере при токе 300 ма составляет 6 гн, при токе 30-50 ма она может быть 30-60 гн, если сердечник его собрать вперекрышку. Анодное напряжение при таком дросселе будет изменяться уже не от 1700 до 1300 в, а примерно от 1550 до 1400 в.
Коэффициент изменения индуктивности зависит от степени насыщения, материала сердечника и конструкции дросселя.
Следовательно, удачным вариантом анодного выпрямителя для питания оконечного каскада однополосного передатчика является схема с дросселем достаточной индуктивности на входе фильтра (сердечник собирается без воздушного зазора) и возможно большей емкостью после дросселя. Такой выпрямитель обладает достаточно хорошими статической и динамической нагрузочными характеристиками. Он имеет и еще одно
положительное свойство: при небольших уровнях сигнала коэффициент пульсаций уменьшается благодаря увеличению индуктивности дросселя.
Уменьшения напряжения холостого хода выпрямителя можно добиться также путем включения параллельно дросселю фильтра конденсатора такой емкости, чтобы получился контур, настроенный на основную частоту пульсаций (для двухполупериодного выпрямителя - 100 гц). Кроме того, эта мера уменьшает коэффициент пульсаций. Зная индуктивность дросселя, необходимую для резонанса на 100 гц, емкость можно определить по формуле:
л/ /•\ 2,53
Ь{гн)
Значения этой емкости обычно лежат в пределах 0,1- 0,5 мкф. Точную величину ее нужно подобрать практически следующим путем. Без нагрузки напряжение выпрямителя будет, очевидно, в 1,41 раза больше эффективного напряжения вторичной обмотки. Этого допускать нельзя, поэтому к выпрямителю подсоединяют небольшую постоянную нагрузку. Через нагрузочное сопротивление обычно протекает от 10 до 20% максимального тока нагрузки.
Предположим, мы конструируем выпрямитель на напряжение 1500 в при токе 300 ма. Выбираем нагрузочный резистор сопротивлением 30 ком и мощностью 100 вт. При 1500 в он потребляет ток 50 ма и рассеивает мощность 75 вт. Предположим далее, что напряжение на такой нагрузке составляет 1800 в. Подбирая емкость конденсатора, подключенного параллельно дросселю, добиваемся минимального выходного напряжения выпрямителя. Оно получится в тот момент, когда параллельный контур в цепи выпрямленного тока будет настроен в резонанс с основной частотой толчков выпрямленного тока.
Добротность такого контура обычно невелика, порядка 2-4. Во столько же раз возрастает и сопротивление току с частотой 100 гц. Для увеличения добротности контура дроссель должен иметь минимальное омическое сопротивление и сердечник из высококачественной стали. Может оказаться даже, что напряжение на выходе выпрямителя упадет ниже желаемого, например до 1300 в. В этом случае придется уменьшить ток, потребляемый сопротивлением нагрузки, до тех пор, когда напряжение выпрямителя снова достигнет 1500 в на холостом ходу.
Если же выпрямленное напряжение даже при резонансе превышает эффективное напряжение повышающей обмотки, нужно увеличить ток, потребляемый нагрузочным резистором, чтобы напряжение холостого хода довести до указанной величины.
При увеличении потребляемого тока до рабочего значения индуктивность дросселя вследствие подмагничивания упадет, контур будет расстроен и не окажет столь большого сопротивления импульсам выпрямленного тока с частотой 100 гц Желательно снять статическую нагрузочную характеристику выпрямителя и, изменяя начальный ток и емкость конденса-гора контура, подобрать наилучший вариант Конденсатор этот, равно как и дроссель, должен иметь рабочее напряжение примерно в два раза большее, чем выпрямленное напряжение.
Настройка дросселя в резонанс значительно улучшает статическую характеристику выпрямителя, но здесь появляйся другая опасность. Наличие резонансного контура в цепи тока может привести к увеличению пиков напряжения при переменной нагрузке (рис. 190,а), т.е. к ухудшению динамической стабилизации. Для ее улучшения емкость выходного конденсатора фильтра должна быть значительной, чтобы запасти возможно больше энергии.
При индуктивности дросселя 20 гн и одной лампе ГК-71 (/о=250 ма) конденсатора емкостью в 10 мкф оказывается явно недостаточно- в первое мгновение после включения нагрузки напряжение падает раза в полтора. Чтобы уменьшить этот «провал», нужно уменьшить индуктивность дросселя. Если сделать ее равной 6-7 гн (немного больше критической, рассчитанной выше), а емкость фильтра увеличить до 20 мкф, динамическая стабильность будет уже неплохой, но лучше увеличить емкость до 30-40 мкф. Набирать такие емкости из бумажных конденсаторов довольно дорого, но можно применить последовательное и групповое соединение электролитических конденсаторов. Например, емкость 20 жк0Х 1800s можно составить из четырех конденсаторов 80 мкфХЪО в или из шести - 120 л«к0ХЗОО в.
Большинству однополосных возбудителей и передатчиков малой мощности (30-50 вт) для питания необходимы два напряжения: +250-300 в и + 600-800 в. Можно, конечно, сделать два отдельных выпрямителя, но это получается дорого и тяжеловесно. Можно изготовить специальный трансформатор с двумя повышающими обмотками или даже с одной повышающей обмоткой и несколькими отводами Здесь объем и вес блока питания получаются меньше, но усложняется конструкция трансформатора и трудоемкость его изготовления. Есть, наконец, третий путь - применение особых схем выпрямителей, обеспечивающих получение двух указанных напряжений.
У многих радиолюбителей имеются силовые трансформаторы мощностью 120-200 вт (от телевизоров, мощных УНЧ и т. п ) с повышающей обмоткой 2x300 в или 2X350 в, имеющей отвод от средней точки. Эти трансформаторы можно
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 [ 91 ] 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103