Меню

Стабилизатор напряжения для ламповых схем

Стабилизатор напряжения для ламповых схем

Стабилизатор напряжения для ламповых схем при конструировании схем мы часто сталкиваемся со значительной разницей между напряжением, поступающим от источника питания анода, и фактическими требованиями устройства. Устранение этой разницы при использовании последовательно включенных резисторов имеет ряд недостатков тогда напряжение сильно зависит от нагрузки. Предлагаемая схема способна обеспечить необходимое напряжение с допуском 4-5%, одновременно снижая пульсации. Принципиальная схема стабилизатор напряжения для ламповых схем показана на рисунке.

Диод D1 подключен последовательно к входу для защиты схемы в случае ошибочного изменения полярности. Диоды D2, D3 и резистор R1, определяют опорное напряжение. При выборе этих элементов определяется выходное напряжение. Опорное напряжение в воротах и будет идти T1 и T2. Использование МОП-транзисторов вместо биполярных продиктовано отсутствием явления вторичного пробоя, которое ограничивало бы ток при высоких напряжениях.

Использование двух транзисторов облегчает отвод тепла от них. Резистор R2 и конденсатор C2 предотвращают паразитные колебания. Резисторы R3 и R4 предназначены для выравнивания характеристик между транзисторами T1 и T2. Резисторы R5 и R6 и транзистор T3 ограничивают выходной ток до установленного значения. Когда падение напряжения на R6 достаточно велико, чтобы открыть T3, источники T1 и T2 замыкаются на свои затворы, что ограничивает выходное напряжение, в результате чего возникает ток.

Резистор R5 защищает базу T3 от повреждения от перегрузки по току. Конденсаторы С1 и С3 предназначены для блокировки импульсных помех, которые в ламповых цепях крайне нежелательны. Стабилизатор напряжения для ламповых схем собрана на односторонней печатной плате размером 105 мм × 40 мм, которая показана на рисунке.

Максимальное выходное напряжение, которое можно получить, ограничено напряжением источника питания транзисторов T1 и T2, рабочим напряжением конденсаторов C1 … C3. Его значение определяется путем сложения напряжений стабилитронов D2 и D3 – в представленной схеме не рекомендуется превышать напряжение выше 300 В, что достаточно для предварительных усилителей и других устройств с низким энергопотреблением.

Стабилитроны следует устанавливать чуть выше платы из-за выделяемого тепла. Также желательно использовать диоды с максимально возможной мощностью, чтобы они не перегревались. Для выходного тока, превышающего 150 мА, используйте резисторы R3, R4 и R6 с более высокими допустимыми по мощности. Фактически полученные значения выходного напряжения и максимального тока могут отличаться от предполагаемых из-за допусков параметров отдельных элементов. В стабилизаторе, адаптированном к входящему напряжению питания около 250 В, выходное напряжение составляет около 220 В, а максимальный выходной ток составляет около 70 мА.

Ну и в заключении хотелось добавить о типе транзисторов, они должны соответствовать минимальным требованиям к параметрам, MOSFET с каналом N-типа и максимальным напряжением сток-исток не менее 500 В. Этим требованиям отвечает, например, IRF820. На транзисторах находится высокий положительный потенциал – в целях безопасности их следует крепить к радиатору с помощью теплопроводящих прокладок, а также, как и в схеме, можно использовать транзисторы с изолированными корпусами типа IRFIBC20G.

Источник



Стабилизатор напряжения для ламповых схем

Давно собирался построить себе «лабораторный» блок питания для «экспериментов» с ламповыми УКВ конструкциями. Но, как обычно, всё откладывалось «до лучших времён», поскольку под рукой был изготовленный несколько лет тому «медный» БП. Но тут «медный» БП начал обретать «постоянное место обитания» — я наконец-то решил потихоньку сделать корпус для своих «медных» блоков.

Читайте также:  Цифровой вольтметр напряжения для авто

Работа пока идёт очень медленно, можно сказать, она только в начале, но БП стало очень не хватать. Поэтому пришлось сделать «нормальный» лабораторный БП.
«Техзадание» было простым: он должен выдавать регулируемое анодное напряжение примерно 180 … 250 В при токе примерно 100 мА и иметь пару накальных обмоток на 6,3 В переменки при токе 2 … 3 А.
Порылся в «закромах», нашел подходящий тор от какого-то старого прибора, разобрался с выводами, снял с него наружную крепёжную обойму и слегка переделал под свои нужды.
Схему, не мудрствуя, взял почти 1:1 от своего «медного» БП, только подобрал ограничительные резисторы, что бы немного увеличить диапазон регулировки напряжения. Практически все остальные детали так же нашлись в «закромах», прикупил только клеммы, тумблер и электролиты в фильтр. В первом приближении схема выглядит вот так (это не окончательный вариант, наверняка, что-то придётся подкорректировать):

Как видите, ничего необычного – самый что ни на есть «классический» ламповый стабилизатор.
Из 3-х вторичных обмоток набрал в сумме 300 В по переменке. Выпрямитель – мост из 4-х диодов КД226Е. Резистор R1 ограничивает бросок тока при включении. Далее – обычный CLC фильтр. Дроссель – унифицированный «Д-31». Проходные лампы – 2 х 6С19П, включенные параллельно. На пентоде 6Ж4П собран усилитель, а источник опорного напряжения – на стабилитроне СГ-2П (или СГ-15П). С помощью резистора R10 регулируется выходное напряжение.
С указанными на схеме номиналами, стабилизатор позволяет получить на выходе анодное напряжение в пределах +180 … 290 В при токе нагрузки до 100 … 120 мА.
Одна накальная обмотка питает все лампы самого стабилизатора. К ней же подключён и индикатор включения на светодиоде HL1. Две другие накальные обмотки выведены напрямую на клеммы, установленные на шасси.
Все номиналы и типы деталей в изготовленном БП полностью соответствуют указанным на схеме.

Шасси. В качестве шасси использовал литой корпус из алюминиевого сплава типа «B011» фирмы Gainta. Его размеры: 222 x 146 x 55 мм.

Чертёж шасси разработал в программе «Sprint Layout 5», распечатал на самоклейке, наклеил на корпус и все отверстия просверлил и прорезал прямо сквозь бумагу. Остатки бумаги снял удалителем этикеток в аэрозоле.
Пара фотографий «в процессе»:

Изготовил остальные «механические» детали. Скоба – из сварочного электрода диаметром 4,0 мм. На концах нарезана резьба М4, на скобу осажена термоусадочная трубка. Прижим для тора сделал из стеклотекстолита толщиной 2, 5 мм :

Подобрал всю необходимую фурнитуру, тщательно её очистил, залудил и промыл в спирте. Сделал платки для колодки и индикатора включения. После этого установил фурнитуру на шасси.

Ну а далее — самое приятное – монтаж. J Монтаж навесной, выполнен на выводах ламповых панелек и на монтажных колодках. Пара фотографий «в процессе»:

Читайте также:  Обмотка высшего напряжения автотрансформатора может быть

Законченный монтаж в подвале шасси выглядит так:

Источник

Высоковольтный выпрямитель и стабилизатор для лампового УМЗЧ

Если не принимать во внимание идеологические соображения, то стабилизатор анодного напряжения усилителя мощности звуковой частоты (УМЗЧ) на радиолампах дает много преимуществ при конструировании – экономия пространства и массы по сравнению с конденсаторно-дроссельным фильтром сравнимых способностей, лампы можно безопасно использовать в режимах близких к критическим, существенное снижение фона, независимость от обычных капризов неважной (например деревенской) осветительной сети.

Здесь, стабилизированный источник анодного напряжения (+250 В) лампового усилителя на 4-х 6С19П выполнен на стандартном трансформаторе ТА251 с раздельными для каждого канала выпрямителями и стабилизаторами. Выпрямители «твердотельные» мостовые, на быстрых диодах шунтированных пленочными конденсаторами для нейтрализации «ненулевого времени рассасывания зарядов при их переключении». Стабилизаторы на высоковольтных полевых транзисторах с изолированными затворами. Применен компактный печатный монтаж и элементы широкого применения. Два выпрямителя и два стабилизатора смонтированы на небольшой печатной плате привинченной к спине игольчатого радиатора. На обратной стороне платы, со стороны печатного монтажа смонтированы и регулирующие элементы – полевые транзисторы. Они прижимаются к радиатору через изолирующие слюдяные прокладки при установке платы. Выводы стабилизаторов и выпрямителей смонтированы с учетом ее установки – только со стороны установки деталей. В целом, получилось вполне удобно.

Схема электрическая принципиальная выпрямителя и стабилизатора одного канала, ниже.

Высоковольтный выпрямитель и стабилизатор для лампового УМЗЧ

На схеме не показаны конденсаторы шунтирующие диоды выпрямительного моста, подбором напряжения и количества стабилитронов D1…D3 устанавливаем напряжение на выходе стабилизатора. Напряжения оксидных конденсаторов должны соответствовать действующим в схеме. Транзистор Т2 защищает регулирующий от перегрузок и замыканий, R6 разряжает конденсаторы выключенного прибора (полностью

1 мин). Регулирующий транзистор можно заменить на подходящий по напряжению IRF.

Что было использовано для работы.

Набор инструментов и материалов для разработки и изготовления печатной платы (ПП), набор инструментов для радиомонтажа, нечто для сверления (станок, дрель), в том числе и для отверстий на ПП (0,5…1,5 мм). Набор инструмента для нарезания резьбы М3, радиоэлементы, мелочи.

Разработка платы.

Применение печатного монтажа в высококачественном УМЗЧ не желательно – увеличивается количество паек каждая из которых чуточку ухудшает результат – ясность звучания прибора. Если в транзисторных схемах это затруднительно, то в лаконичных ламповых схемах вполне возможно, более того удобно. Здесь, много установочных элементов закрепляемых на шасси. Большая часть мелких элементов преотлично монтируется на их лепестках и жестких выводах. Такой объемный монтаж был очень распространен в эпоху ранней ламповой электроники, а печатный вытеснил его как более технологичный в изготовлении, компактный и ремонтопригодный.

ПП получилась весьма простой и без SMD элементов, при ее изготовлении применен ручной способ нанесения лакового защитного рисунка – старым добрым рейсфедером.

Заготовка для ПП нашлась только с двухсторонним фольгированием. Лишний слой снял пинцетом прогрев его строительным феном. Клей при этом размягчается.

Зеркальный рисунок разработанной ПП напечатал на принтере, вырезал его ножницами, оставив со всех сторон широкие лепестки. Они загибаются на обратную сторону заготовки ПП и закрепляются липкой лентой. Центры отверстий накерниваются, бумага снимается, плата сверлится и зачищается.

Читайте также:  Чем зарядка током отличается от зарядки напряжением

Рисунок дорожек нанес традиционным битумным лаком, стеклянным (широкие дорожки, большие расстояния между отверстиями) рейсфедером. После высыхания лака рисунок ретушировал шилом и привязав тонкую медную проволочку положил в кювету для травления. Готовый раствор хлорного железа хранится в полиэтиленовом пищевом контейнере с герметической крышкой. Небольшие платы можно травить прямо в нем.

Плату помещаю медью ко дну, приподнятую доставательной проволочкой за один край. Таким образом, продукты реакции не скапливаются на поверхности меди и не замедляют процесс. Травление идет весьма быстро без всяких покачиваний и взбалтываний. Единственный момент – шлам может накопиться на дне, тогда его слой замедляет травление нижнего конца платы. Выход – периодически избавляться от осадка, обновлять раствор.

Для подогрева раствора поставил кювету-контейнер на остывающую дровяную плиту.

Вытравленную ПП отмыл ацетоном от лака, слегка зачистил и залудил дорожки, приступил к монтажу элементов.

Элементы были использованы не новые, пришлось каждый проверять, к счастью их не много. Использовал китайский приборчик, низковольтные стабилитроны удобно проверить на стационарном БП.

Конденсаторы шунтирующие диоды выпрямительного моста нахлобучил поверх них, выводы для подключения переменного напряжения сделал из нетонкой луженой проволоки.

Регулирующий транзистор расположен спиной к радиатору с обратной стороны платы, ось отверстий для винтов М3 проходит через середину пластиковой части транзистора.

Устанавливаемые торчком резисторы не только экономят место на плате, но и предоставляют удобные выводы для подключения внешних проводов, особенно полезных при отсутствии удобного доступа к дорожкам. Например, на фото выше стрелочкой показан вывод платы «+ Ua». У 2 Вт резисторов МЛТ штатные проволочные выводы коротковаты для такого монтажа – верхний приходится наращивать нетонкой луженной проволокой, у импортных выводы длиннее, хватает и своих. Белые керамические резисторы – датчик тока R5, составлен из 2х3,3 Ом.

Собранная плата запитана от трансформатора ТАН30. Обнаружилось интересное – выходное напряжение скачет резвым козленком, запросто может прыгнуть на 4 вольта вне зависимости от изменений в сети. Однако. Обычно стабилизатор являл собой полнейшее хладнокровие и невозмутимость. Осциллограф показал нечто любопытное на выходе. Самовозбуждение?

Причина нашлась не сразу и по наитию – главным злодеем оказался сетевой паяльник 40 Вт включенный через осветительный диммер (для регулировки температуры). Его нагревательная, но все-же обмотка (фактически — катушка индуктивности) излучала. Неудачная (удачная) топология ПП сработала как рамочная антенна и получился радиоприемник с передатчиком. В лучшем виде.

Достаточно было разорвать рамку антенны – удалить часть «земляной» печатной дорожки (по контуру коротких сторон ПП) и все встало на свои места – стабилизатор стал вести себя прилично, выходное напряжение изменяется только на десятые вольта при колебаниях в сети, наводка от паяльника радикально уменьшилась.

Луженые дорожки перерезал бормашинкой и оторвал поддев конец лезвием ножа.

Вот что у меня получилось при близком поднесении паяльника (печатный монтаж уже исправлен). Кроме того, стабилизатор в готовой конструкции будет находиться в металлическом кожухе, суть — экране.

Источник

Adblock
detector