КВ-усилитель мощности "Катет-600"

Рейтинг:  5 / 5

Подробности

Категория: Усилители мощности КВ

Опубликовано: 15.03.2017 23:02

Просмотров: 22371

Олег Платонов (RA9FMN), г. Пермь
Этот усилитель работает на любительских диапазонах 3,5—28 МГц. При мощности входного сигнала 25...30 Вт его выходная мощность в режиме SSB на диапазонах 3,5—21 МГц будет не менее 600 Вт и не менее 500 Вт на диапазонах 24 и 28 МГц. Входное сопротивление усилителя — 50 Ом.
Он выполнен на двух импульсных генераторных тетродах ГМИ-11, включённых параллельно по схеме с общим катодом

(рис. 1).

 В пассивном режиме усилителя сигнал от трансивера, поданный на ВЧ-разъём XW1, проходит через замкнутые контакты реле К1.1 и К2.1 на выходной разъём XW2 и далее в антенну. При замыкании контакта разъёма XS1 ("Упр.") на общий провод педалью или каким-либо другим органом управления срабатывают реле К1 и К2. Входной сигнал через конденсаторы С1 и С2 поступает на управляющие сетки радиоламп VL1 и VL2. Через контакты К1.2 на сетки также подаётся напряжение смещения, открывающее эти лампы. Светодиод HL1 — индикатор включения активного режима усилителя.
В усилителе реализована схема последовательного питания анодов ламп через П-контур, что положительно сказывается на устойчивости его работы и снижает требования к конструкции анодного дросселя L7. П-контур образован элементами С5—С8, L5, L6 и позволяет согласовать усилитель практически с любыми антеннами на любительских диапазонах 3,5—28 МГц. Резисторы R4, R6, шунтированные дросселями L3 и L4, предотвращают возможность самовозбуждения усилителя на УКВ.
На элементах L8,VD1,C17,R8 и миллиамперметре РА1 собран индикатор уровня выходного сигнала, который позволяет оптимально настроить П-контур по максимуму показания этого прибора.
 
Блок питания усилителя (рис. 2) выполнен на двух сетевых трансформаторах: Т1 — для питания анодных цепей ламп, Т2 — для питания всех остальных цепей. Источник анодного напряжения состоит из семи самостоятельных выпрямителей VD1—VD7, С1—С7, R1—R7, соединённых последовательно. С конденсаторами фильтра ёмкостью 180 мкфх450 В источник обеспечивает ток 600 мА при напряжении 1800...2000 В. Минус анодного выпрямителя через резистор R8 подключён к общему проводу (корпусу). Резистор R8 служит шунтом прибора измерения анодного тока РА1. Включение анодного трансформатора выключателем SA2 возможно только после того, как будет подано питание на трансформатор Т2 через выключатель SA1.
Источник питания сеток ламп, их накала, а также управляющих реле выполнен на базе унифицированного телевизионного трансформатора ТС-180, который подвергся небольшой переделке. У трансформатора удалены штатные накальные обмотки, и вместо них проводом ПЭВ-2 1,8 намотаны две новые на напряжение 13В.
Для источника питания экранных сеток использованы три штатные обмотки трансформатора с напряжениями 60 В + 40 В + 60 В, соединённые последовательно. Для источника напряжения смещения управляющих сеток использована одна штатная обмотка 60В.
Накальные обмотки трансформатора включены последовательно, чтобы обеспечить необходимое напряжение питания накала ламп VL1 и VL2. Однополупериодный выпрямитель VD10, С15 предназначен для питания реле К1 и К2, а с выпрямителя VD11,C14 напряжение поступает на стабилизаторы напряжения на микросхемах DA1 и DA2. Они обеспечивают на выходе напряжения соответственно +9 и +12 В для питания вентиляторов М1 и М2.
Отключив выключателем SA3 на одной лампе напряжение экранной сетки, можно оперативно понижать в два раза мощность усилителя. Отключением через SA4 на этой же лампе напряжения накала обеспечивается переход в длительный экономичный режим.
Модуль выходного каскада собран на коробчатом шасси с вертикальной панелью, служащей для крепления КПЕ и переключателя диапазонов. Шасси модуля и панель изготовлены из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита толщиной 2,5 мм. Их элементы соединены между собой пайкой.
В подвале модуля смонтированы детали входных цепей усилителя и резистор эквивалента R1 — 50 Ом 40 Вт, набранный из двадцати резисторов МЛТ-2 сопротивлением 1 кОм, включённых параллельно. После монтажа модуль внутри промыт ацетоном и покрыт бесцветным автомобильным акриловым лаком в аэрозольной упаковке для предохранения меди и паек от окисления (рис. 3).
 
В верхней части модуля установлены радиолампы, переключатель диапазонов, переменные конденсаторы, разделительные высоковольтные конденсаторы, катушки П-контура и анодный дроссель.
Все постоянные резисторы в усилителе — МЛТ, подстроечные — СПО-0,5,
переменный R8 (см. рис. 1) — желательно импортного производства. Конденсаторы С1, С2 и все блокировочные — КСО-2. Каждый из конденсаторов СЗ и С4 составлен из трёх КСОТ-5 2200 пФ, включённых параллельно. Разделительные конденсаторы П-контура С5 и С6 составлены из двух включённых последовательно К15-5 0,015 мкФ на номинальное напряжение 3 кВ. Конденсатор С9 — К15-5 6800 пФ на 5 кВ; С10 —К15У-1 1000пФ на 4кВ.
Диод VD1 (см. рис. 1) должен быть германиевым.
Дроссели L1 и L2 — ДМ 0,1 200... 500 мкГн. Дроссели L3 и L4 — три витка провода ПЭВ-2 1,0, намотанного на резисторах R4 и R6 соответственно. Катушка П-контура L5 содержит четыре витка посеребрённого медного провода диаметром 3 мм, намотанного на оправке диаметром 40 мм. Отводы — от 1, 2 и 3-го витков, считая от вывода, соединённого с дросселями L3, L4. Катушка L6 намотана проводом ПЭВ-2 1,0 на ребристом каркасе диаметром 65 мм. Каркас спаян из полосок фольгированного стеклотекстолита. Фольга на участках размещения обмотки удалена (рис. 4).
 
 Катушка намотана с переменным шагом — 5 витков с шагом 5 мм, 30 витков с шагом 1,5 мм и 12 виток к витку. Всего — 47 витков. Отводы от 4, 8, 10, 15, 20, 28 и 33-го витков, считая от вывода, соединённого с катушкой L5.
Анодный дроссель L7 намотан проводом ПЭЛШО 0,5 на текстолитовом каркасе диаметром 14 и длиной 200 мм, число витков — 150. Намотка выполнена с разрядкой витков на конце, соединённом с конденсатором С10. L8 — отрезок изолированного монтажного провода длиной 15 см, расположенный в районе П-контура.
Переменный конденсатор С7 — от радиоприёмника "Балтика". Пластины его ротора и статора прорежены через одну. Конденсатор С8 составлен из двух включённых параллельно секций трёхсекционного КПЕ от радиоприёмника УС-П или ПР-4П.
Переключатель SA1 усилителя (см. рис. 1) — щёточный типа ПЩ15П2Н1 (ЕЩО.360.600ТУ). РелеК1 — РЭС54Б (исполнение ХП4.500.012); реле К2 — от радиостанции РСИ-У или другое аналогичное высокочастотное реле, позволяющее коммутировать сигнал мощностью 500 Вт.
Анодный трансформатор Т1 изготовлен на базе промышленного унифицированного трансформатора ОСМ-0,63 кВт. У трансформатора, предварительно разобранного, удалены все вторичные обмотки и проводом ПЭВ-2 диаметром 0,5...0,6 мм намотаны семь новых обмоток на напряжение 200...230 В (число витков каждой обмотки определяется из расчёта 0,7 В на один виток).
Оксидные конденсаторы, диодные мосты, резисторы и шунт миллиамперметра смонтированы на плате из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита, которая установлена на панели из оргстекла толщиной 6 мм, которая, в свою очередь, закреплена на трансформаторе Т1 (рис. 5). 
 
В итоге получена полностью законченная конструкция анодного источника питания. По такому же принципу изготовлен и второй источник питания.
Измерительные приборы РА1 (см. рис. 1 и рис. 2) — миллиамперметры с током полного отклонения 1 мА и сопротивлением рамки не менее 500 Ом. Вентиляторы М1 и М2 — компьютерные, диаметром 80...90 мм.
Аппарат выполнен по модульной технологии в виде трёх законченных узлов — модуля выходного каскада, источника анодного питания и источника питания сеток, накала и управления, которые размещены в стальном компьютерном корпусе "Mini Tower" (рис. 6).
 
 
На передней панели корпуса усилителя расположены органы управления настройки и контроля. Конденсаторы П-контура — "Связь с антенной" и "Резонанс", переключатель диапазонов и регулятор чувствительности индикатора выхода. Приборы — "Ток анода" и "Индикатор выхода", выключатели "Сеть", "Анод", "Мощность 50 %", "Эконом, режим". На задней панели корпуса установлены два вытяжных вентилятора, переключатель режима работы вентиляторов, переключатель "Обход" (SA5 на рис. 2), предохранительные колодки, сетевой разъём, гнездо управления усилителем (тюльпан), коаксиальные разъёмы входа и выхода.
До установки в корпус усилитель был включён и опробован в виде отдельно стоящих на столе блоков. Длина проводов от источников питания к модулю выходного каскада составляла 70 см. Усилитель показал устойчивую работу на всех диапазонах, без каких-либо намёков на самовозбуждение, что очень порадовало автора.
Усилитель имеет вертикальную двухуровневую компоновку — внизу расположены источники питания, вверху — модуль выходного каскада. Такая компоновка значительно облегчает температурный режим усилителя.
Боковые панели корпуса усилителя изготовлены из фанеры, что придаёт изделию более домашний вид. В панелях на уровне ламп сделаны прямоугольные отверстия, закрытые стёклами, позволяющие осуществлять визуальный контроль ламп, что в режиме настройки усилителя не будет лишним. В верхней крышке корпуса над лампами установлены жалюзи. В задней стенке корпуса на уровне ламп установлены два вытяжных вентилятора, работающих в двух режимах. При длительной работе в эфире они включаются и удаляют от ламп нагретый воздух. За счёт создавшегося разряжения холодный воздух через жалюзи опускается на горячие лампы, создавая эффект "обратной конвекции". При таком режиме верхняя крышка корпуса имеет значительно более низкую температуру, чем другие части корпуса.
Налаживание усилителя сводится к установке подстроечными резисторами R2 и R3 тока покоя каждой лампы в пределах 35...45 мА (при отсутствии входного сигнала).
Радио №5/2014