Ламповые конструкции

[Darkstar]

Выделю в отдельную тему разработки по лампам.
Хотя было уже обсуждение и даже предложение конструкций.

У меня пока только теоретические наброски.
Задающий кварцевый генератор на одной пальчиковой лампе 6Ж1П:

Применение ламп в моём понимании означает - привязка к сети 220 В.
По здравому размышлению, я всё больше склоняюсь к воплощению одной из конструкций так называемых "шарманок" с простой схемой и довольно мощными лампами.
Чтобы была возможность вести передачи голосом, и принимать их на обычные бытовые вещательные радиоприёмники в радиусе 15-30 км.

Из моих последних экспериментов с лампами - усилок на четырёх ГУ-50.
Не тупо повторено, а посчитано и заработало
Расчёт с прицелом на возможность работы даже на одной лампе из четырёх

Правда в корпус пока как следует не смонтировано, но в процессе...
Вот схема и фото:

Номиналы на схеме для частоты 1,720 МГц.
При раскачке 11 ваттами получил на эквиваленте ровно 100 ватт мощности.
Анодное напряжение +1050 В, ток анода - 0,2 А.
Четвёрка ламп почти не подбиралась, поставил из того, что было. Есть подозрение, что одна лампа в комплекте не работает кое-как, и ещё одна - мало загружена
Замеры токов покоя дали разброс в 30 %.

Куча хлама на столе. Кто бы мог подумать, что этот усилитель работает

Компоную потихоньку это барахло в корпус:

В итоге, думаю схема должна получиться примерно вот такая:

Блок питания видится вот таким:

 

[Барракуда]

Что то схема БП крутая очень. Почему так много трансформаторов?

 

[Darkstar]

Потому что здоровое питание - залог успеха
Как оказалось, силовые высоковольтные трансформаторы найти не так-то просто. И цены за них ломят приличные.
Усилок на 4хГУ-50 способен длительно отдавать в нагрузку 350 полновесных ватт незамутнённой мощности (т.е. предельные и запредельные режимы не рассматриваем).
Ориентировочно, расчётный КПД = 70% (лампы работают в классе В). Стало быть, нужно обеспечить по питанию хотя бы 500 ватт подводимой мощности.

Мне удалось найти один ТА283. Это один из самых мощных трансов в линейке унифицированных анодников. Тем не менее, его габаритная моща всего 390 Вт.
Конечно, можно было бы использовать его с перегрузом, но технически это неправильно.
К тому же, расчёт блока питания показал, что надо бы габаритную мощность транса иметь в 1,5 раза больше, чем подводимая (это связано с импульсным характером потребления тока диодным мостом от вторичек транса).
Вот и получается 500*1,5 = 750 ватт.
Значит нужно не менее двух трансов с габариткой как у ТА283.

Далее. Нашёл ещё один подобный, но не ТА283, а ТА282.
Набрал нужное напряжение на каждом из трансов, а токи сложил через мостики (чтобы не потекли обратно).
Тут убиваем сразу двух зайцев:
1. Двойная надёжность - если один транс откажет, блок всё равно продолжит работу, но на пониженной мощности (с пониженной токоотдачей, режимы не меняются).
2. Складывая токи, получаем необходимую мощу.
Потом, для тренировки долго хранившихся ламп требуется их выдержка под пониженным анодным. Пришлось помараковать, и получить переключателями три уровня анодного: +600 (пониженное), +900 (рабочее), +1200 (форсаж).

Вышел неплохой блок питания на 780 ватт длительной или 1 кВт непродолжительной мощности.

Затем надо было ввести необходимые защиты. Но в автоматике не хотелось использовать шибко "умные" микросхемы. С другой стороны, должен быть полный ручной контроль.
Первым делом - плавный заряд конденсаторов большой ёмкости. Для этого введено реле по сетевой обмотке.
Оно подключает сеть только если переключатель "ПИТАНИЕ" перевести в положение ВКЛ.
Поскольку переключатель этот - галетный, то до положения РАБОТА можно добраться лишь проскочив стадию ЗАРЯД. Полсекунды на щелчок вполне хватит для заряда ёмкостей через ограничительный резистор.

Потом, чтобы легче было диагностировать возможные неисправности, введены отдельные лампы:
- "СЕТЬ" - индикация наличия сетевого ~220В, которое появляется только после включения тумблера "СЕТЬ".
- "ВКЛ" - индикация того, что реле защиты сработало, и питание подаётся.
- "НАКАЛ" - индикация наличия напряжения накала. Если переключатель "ПИТАНИЕ" оставить в положении ВКЛ, то будет подаваться только накал, без анодного, что весьма полезно при прогреве долго неработавших ламп. Накал подаётся сразу же после включения тумблера "СЕТЬ".
- "АНОДНОЕ" - индикация наличия анодного напряжения. Даже при отключении от сети конденсаторы способны сохранять заряд сутками.
- "АВАРИЯ АНОДНОГО" - индикация перегорания анодного предохранителя.
Также есть стрелочные индикаторы анодного тока и напряжения.

Накальный транс - отдельный. Чтобы удобно было прогревать лампы. С него же питается и вентилятор и схемы антенного реле (переключение приём-передача, на схеме не показаны).

Фото теста транса под нагрузкой. На заднем плане большущий высоковольтный бумажно-масляный конденсатор на 20 мкФ.
Кстати, проверил формулу разряда конденсатора: t (сек) = 3*R(МОм)*С(мкФ) = 3*1,73*20 = 104 сек. Совпадает
Слева стопка менее мощных ТА249. Если бы не нашёл второй мощный транс, пришлось бы использовать их.

Нагрузкой являлись пять ламп по 100 Вт, включенных последовательно:

Лампы пришлось предварительно прогреть часиков 10.
И то, после этого они периодически постреливали микроразрядами сначала на +650 В, потом на +1050, и уж в конце гонял их от +1200 В.

Кстати, вот последствия использования транса с перегрузкой.
Купил непосмотревши... транс пришлось заменить.

 

[Барракуда]

Круто!
Я только не пойму ты 12 в 220 что ли трансформируешь?



А... это кондер. Кстати, а это все сильно гудит?

Darkstar, когда допилишь - выложи пожалуйста pdf.

 

[Darkstar]

Барракуда, стоп. В каком это месте я 12 в 220 трансформирую?
Нет такого.
Питание сетевое ~ 220 В.
+14 справа внизу - это выход для питания антенного реле.
На схеме всего три транса: ТА282, ТА283 и накальный ТН54. Слева сетевые обмотки, справа - вторичные.
Просто я использую трансформаторы в исполнении на разные напряжения сети 110/127/220/240 В, поэтому показал все отводы обмоток.

Кондёр обычный К41-1б 20 мкФ х 2,5 кВ. Кстати, пардон, нету в этом кондере масла, только бумага.
Хардкор, конечно - он 12 кг весит

Гудёж зависит от качества транса. Унифицированные зелёные трансы залиты и почти не гудят.
Если их крепко уронить - тогда да, гудёж будет.
В моём случае они уже не новые, звук немного слышен, но не громче вентиляторов компа.

Про pdf не понял, что в нём написать?

 

[Барракуда]

Барракуда, стоп. В каком это месте я 12 в 220 трансформирую?

Я принял большой кондер за АКБ на 12В.

 

[Алексей54]

Рогатую двухлитровку(ГУ-81) и качать в катод, драйвер ГУ-19 или 6П36(42)...ИМХО.
К ГУ-50, как то душа после половка(я сторою недосторою) не лежит...
Кста, есть схема на ГИ-7Б с питанием от сети с удвоением, можно и строчные 36, 42. У них проходная ёмкость небольшая, можно и параллелить...

 

[Darkstar]

Алексей54, у мну как раз к металлокерамике (ГИ-7Б) душа не лежит Она воздух сосёт знатно, а стоит как чугунный мост.
Стекляшки дешевле и хранятся дольше.
Про ГУ-81 думал, но она требует высокого анодного (2,5...3 кВ). Да и ГУ-50 достать гораздо легче - их как грязи.
Строчные лампы (особливо 6П45С) очень дорогие. Порой цены доходят выше металлокерамики К тому же у 45-ок тоненький анодный проводок под колпачком, часто обламывается.

Строю-недострою мне никогда не нравился...

Вот и пришёл к ГУ-50. У нас они сейчас по 30-40 рублей за штуку. Можно палить ящиками
Но даже в штатном режиме 350 ватт на 80-ке и 40-ке отдавать должны (4 штуки, я имею в виду).
Это простые и довольно живучие лампы. Правда туповатые. И ёмкость у них приличная (выше 10 МГц отдача падает).
Но по моему мнению, их достоинства перевешивают недостатки, особенно в свете подготовки к БП.

Безтрансформаторные блоки питания - зло.
Никаких удвоений-утроений-ушестирений! Только классический выпрямитель и бумажные кондеры!
Умножители конечно очень дешёвые, но нужны пляски с безопасностью (фазировка, отрыв земли от корпуса) и долговечность кучи электролитов сомнительна.

Я принял большой кондер за АКБ на 12В.

reved:

 

[Алексей54]

Есть у меня штук 10 Гу50, надо будет прожостить их да слепить х2 по схеме половка...100 на выхлопе)) Транс мотал на ТС-180, от телевиздера...
С панельками жопко, буду лепить самопальные, или 123 курокну))
Насчёт безопасности бестрансформаторного питания: На крайняк УЗО и хватит...

 

[Darkstar]

Алексей54, с пары ГУ-50 можно снять 175 ватт по схеме с глухозаземлёнными сетками.
Весьма устойчивый усил получается.
Но на раскачку надо 20 ватт

Вот таблички с режимами, от 96 до 110 Ватт с одной лампы.
Я эти режимы пересчитывал. Для класса В у меня получалось 84 ватта с лампы, причём предельные параметры не превышались (в том числе, мощность, рассеиваемая на аноде = 37 Вт < Рмакс = 40 Вт).

"Техника любительской однополосной радиосвязи" за 1970 год:

"Справочник радиолюбителя-коротковолновика" за 1984 год:

 

[KOHTAKT]

Применение ламп в моём понимании означает - привязка к сети 220 В.

Не совсем так. К примеру, в самолетах 220 если и есть, только в розетках для пассажиров. А в авиационном оборудовании, включая и радийное, таких номиналов и в помине нет, особенно в военных. Хотя ламповых схем традиционно до фига.
В анекдотном варианте "рация на танке" тоже как бы не.

Не чтобы поспорить, просто мимо проходил. "Ради справедливости и только" (С)

 

[Desmaster]

К примеру, в самолетах 220 если и есть, только в розетках для пассажиров. А в авиационном оборудовании, включая и радийное, таких номиналов и в помине нет, особенно в военных.

Практически всё оборудование связи работает на постоянном напряжении 48 Вольт.
По всем телефонным станциям еще при СССР разводилось 48 вольт. Это стандарт связного оборудования. Другой вопрос, что множество арендаторов ставит оборудование с питанием 220 переменкой, ЦОДы сейчас строят на 220.

 

[Darkstar]

Понятное дело, что к примеру аноды приёмника типа Р-311 можно питать от десяти "Крон" - получим напряжение +90 В. И хватит его довольно надолго, т.к. потребляемый по аноду ток не более 12...14 мА = 90*0,013 = 1,2 Вт.
Накал тоже довольно экономичен - 0,54 А при 2,2 В = 0,54*2,2 = 1,2 Вт.
Но это батарейные лампы экономичной серии.

А если рассматривать ширпотребовские, типа той же 6Н23П и подобных, то там одна лампа кушает по накалу как приёмник в целом: 0,31 А при 6,3 В = 0,31*6,3 = 2 Вт/на лампу.
То есть, экономить на электроэнергии с лампами не получится.

Поэтому лампы надо питать от хорошего источника энергии. То есть, от сети.
Всякие преобразователи тоже имеют место быть, но это снижает надёжность.

 

[Darkstar]

Вот и съездил я на дачу, нашёл там лампочку 6Ж1П с панелькой и решил проверить, как там обстоят дела с кварцевым генератором по схемам-наброскам из первого поста.

Первую схемку собирать не стал, т.к. лениво было изготавливать колебательный контур только лишь для проверки.
Вторая схема не завелась. Но и надежды на неё было мало - уж больно нестандартно включен кварц.
Третья схема заработала с небольшими изменениями.
Блокировочные конденсаторы поставил, какие нашёл (из синей глины на 4,7 нФ, написано, что держат 2 кВ).
Конденсаторы обратной связи (по 39 пФ) - тоже китайские, из коричневой глины Они, похоже, на 50, а может и на 25 вольт.
Вот схема:

Накал питал от лабораторного источника, а для анодного пришлось собрать свою схему:

Сам генератор собрал навесным монтажом на панельке. Кварц нашёлся на частоту 2457,6 кГц.
Активность его была неизвестна, мог и не заработать. Лампа тоже не из упаковки, но на вид без следов износа. Может быть даже новая, хотя ноги были подмяты...
Собрал вот такой клубок деталей:

Тем не менее, схема заработала.
Вот форма сигнала генератора:

А вот измеренная частота:

Размах сигнала на выходе 3 В от пика до пика, или Urms = 1 вольт.
Что на резисторе 1 кОм даёт ровно 1 милливатт мощности.
В принципе, транзисторные схемы такой же сложности генерируют сигналы с таким же уровнем, только энергии по накалу не жрут.
По накалу, кстати, кушает 175 мА (-6,3 В).
Так что применение тут ламп сомнительно, разве что ЭМИ и прочее...

Можно попробовать повыжимать мощность из этой лампы и этой схемы. Может что-то и получится.
Хотя 6Ж1П - это маломощная лампа. Думается мне, что больше 0,1 Ватта с неё всё равно не снять.
А ставить более мощные лампы - не уверен, что выдержит кварц.

Думаю, хорошо было бы определить практически допустимый разброс номиналов для деталек.

 

[Darkstar]

Погонял маленько схему.
Вроде бы выжал всё при таком относительно низком анодном. Дальнейшее наращивание мощи возможно только при более высоких напряжениях.

Итак, ранее была ошибка в выборе ёмкостей делителя. Я промахнулся почти вдвое. С исправлением этого недостатка амплитуда возросла. Также выровнялась форма сигнала.

Вот схема с допусками, не сильно ухудшающими её работу:

Дроссель оказался ненужным.

Вот форма сигнала:

Похоже, стабильность тоже возросла:

На выходе 5 Вольт пик-пик или 1,76 В rms. Это 3 мВт.
Уменьшая резистор на защитной сетке (с 33 кОм до 1 кОм) можно поднять напругу до 6,5 В. Это 5 мВт.
Всё. Дальше гнать только анодным напряжением.

 

[Darkstar]

Разогнал анодное.

При Uа = 175 В, Rэ = 33 кОм:
размах = 10В, мощность 12 мВт.

При Uа = 255 В, Rэ = 33 кОм, Iо=7,5 мА:
размах = 15В, мощность 28 мВт.

При Uа = 255 В, Rэ = 12 кОм, Iо=8,8 мА:
размах = 18В, мощность 38 мВт.

Это уже за гранью предельных режимов.
Больше 40 милливатт с такого генератора не выжать.
Надо делать усилительный каскад.

 

[vwwwv]

Ну дак ты же не хочешь передатчик на 6Ж1П , конечно нужен выходной каскад на более мощной лампе 6П15П или 6п44С, 36с ,42с ,45с, ......

http://www.youtube.com/watch?v=fPH0ShoZ_9c

 

[Darkstar]

vwwwv, раз уж начал этой лампой заниматься, то решил прогнать во всех режимах.

К тому же, Барракуда просил ламповый передатчик с кварцевой стабилизацией .

6П14П и 6П15П уже лежат на столе вместе с панельками.
Как будет настроение - сделаю что-нибудь на них.

Просто если повесить кварц на 6П15П и пытаться выжать мощу - кварц разорвёт
Поэтому все схемы такого рода - с колебательными контурами.
Мне нравится генераторы на индуктивной трёхточке. Вот его-то и попробую в первую очередь.

Вообще же, видится такой концепт:
- задающий генератор "индуктивная трёхточка" на 6П14П,
- усилитель мощности на ГУ-50 с модуляцией на защитную сетку.
Получим ватт 30 с АМ-модуляцией. Но нужен УНЧ ватт на 10.

Это примерно вот так:
Посмотреть вложение 18801

Только вот надо бы на защитную сетку отрицательное напряжение подавать.
Навроде этого:
Посмотреть вложение 18802

 

[Darkstar]

Ещё добавил немного по накалу
Размах на выходе - 20 В. Это 50 мВт. Но при таком режиме лампа умрёт очень скоро.

Вот вид на монтаж этого генератора
Три резистора, три конденсатора, лампа и кварц...

 

[Darkstar]

Запускаем LC-генератор на 6П15П.
Для колебательного контура я приготовил стеклянную баночку из-под детского питания, диаметром 60 мм.
Если брать в расчёт частоту 1600 кГц (граница средневолнового диапазона), то получается 28 витков с длиной намотки 30 мм.

Вот схема генератора:

Надо было взять конденсатор связи поменьше, чтобы он мало влиял на частоту контура, ну да ладно.

Вот генератор на монтаже:

Справа виден воздушный конденсатор для перенастройки по диапазону. На нём две секции по 495 пФ каждая. Я использовал только одну (на второй замяты пластины, но она тут и не требуется).

Катушка с отводами.
Наиболее выгодный отвод оказался от 10-го витка снизу. При общем числе витков = 28, получается 10/28 = 0,357 ~ 1/3,
т.е. отвод от 1/3 общего числа витков, что вполне согласуется с общепринятой практикой.

Надо сказать, что катушка очень чутко реагирует на предметы, расположенные поблизости, в пределах двух её диаметров, а также на любые малейшие подвижки витков. При таком исполнении стабильности частоты ждать не приходится - катушка генератора очень уж тонким проводом намотана. Не нашёл с ходу толстого, намотал 0,33 мм - витки сползают. Да и натяга серьёзного не обеспечить, т.к. крепил витки изолентой... но для теста пойдёт.

Сопротивление нагрузки 12 кОм. Среднеквадратичное напряжение - 57 В. Это 0,27 Вт.
По аноду потребляется 13,7 мА при напряжении +255 В.

Ради прикола воткнул поработавшую лампу 6П14П (они же по цоколёвке вроде бы одинаковые?). Ого!
Ток 21 мА, напряжение на 12 кОм - 84 вольта. Это 0,6 Вт!

По частоте слышу сигнал контрольным приёмником от 900 кГц до 1600 кГц. Как раз средневолновый диапазон Перестраиваюсь воздушным конденсатором 15-495 пФ от ламповых радиоприёмников.
В спектре слышна куча гармошек. Они менее заметны (раза в 4 меньше по уровню), но всё же имеются.