"Радиофронт", №26-27, сентябрь, 1930 год, стр. 589-591

Новый выпрямитель

В. МАСЛОВ

1. Немного теории

В нашей радиолюбительской литературе уже не раз описывались различные типы и конструкции выпрямителей для питания анодов ламп. Все они требуют применения дросселя для сглаживания пульсации выпрямленного тока. Но применение дросселя в сглаживающем фильтре сопряжено не только со сравнительно большими затратами на его выполнение или покупку, но с целым рядом других затруднений. Прежде всего для достаточно хорошего сглаживания необходим дроссель с большим числом витков (с большой самоиндукцией) и конденсатор фильтра в несколько микрофарад. Помимо того, что эти приборы дороги и сложны в изготовлении, при таком методе сглаживания в фильтрующей части схемы образуется своеобразный колебательный контур с собственной частотой колебаний, которая случайно может оказаться почти равной частоте выпрямляемого тока. А это сильно ухудшает действие сглаживающего фильтра.

Рис. 1.

Можно применить другой тип фильтра, именно так называемый электронный фильтр, где в качестве сглаживающего устройства работает обычная электронная лампа при токе насыщения. Электронная лампа, как известно, обладает током насыщения; если повышать анодное напряжение при некотором постоянном токе накала, то в какой-либо точке А (рис. 1) увеличение анодного тока прекратится — дальше вправо величина анодного тока, перестает возрастать. В этой части лампа, как говорят, работает при токе насыщения. Этим свойством лампы и можно воспользоваться для сглаживания пульсации выпрямленного тока.

Преимущества применения «лампового дросселя» по сравнению с обычным заключаются в следующем: 1) лучшее сглаживание; 2) абсолютная «апериодичность», так как ламповый фильтр не имеет собственных частот, и 3) дешевизна.

Рис. 2.

Эти преимущества были бы решающими и несомненно ламповые фильтры вытеснили бы дроссельные, если бы не некоторые специфические недостатки, свойственные этому типу фильтров. Главным недостатком, пожалуй, нужно считать необходимость питания нити лампового фильтра от отдельного источника тока, а также трудность получения большой силы тока. В описываемой ниже конструкции были частично устранены эти два недостатка. Во-первых, для питания лампы фильтра Л₂ была применена отдельная обмотка питания. Правда, теоретически это уже не дает такого совершенного сглаживания, как применение постоянного тока (батареи или аккумулятора) для накала нити этой лампы; практически же такое упрощение совершенно не сказывается заметно на сглаживании. Во-вторых, для сглаживания и выпрямления применены 2-сеточные лампы, позволяющие снять гораздо большее напряжение для питания приемника, чем при применении обычных ламп «Микро». Выпрямитель описываемой конструкции специально предназначен для питания 1—2-лампового приемника на лампах «Микро» или МДС.

2. Схема

Несколько необычная схема выпрямителя и фильтра приведена на рис. 2. Здесь первая лампа Л₁ работает как выпрямительная, вторая же Л₂ является «электронным дросселем». Питание как первой лампы, так и второй, производится от двух отдельных обмоток понижающего трансформатора Тр, который вместе с тем является и автотрансформатором для питания анода выпрямительной лампы Л₁.

Рис. 3.

Особенностью этой схемы является то, что хотя здесь и применена автотрансформаторная связь и осветительной сетью, тем не менее совершенно исключена возможность короткого замыкания через землю приемника. Это достигается включением лампы-фильтра Л₂ в минус выпрямленного тока, что и исключает всякого рода неприятности с осветительной сетью. Работа выпрямителя ничем не отличается от работы выпрямителя с трансформатором, причем здесь получается еще и экономия на вторичной повышающей обмотке трансформатора. Тем не менее при включении этого выпрямителя к приемнику все же нужно в заземление включать слюдяной конденсатор емкостью в 1 000—2 000 см. Роль этого разделительного конденсатора неcколько иная, чем обычно, именно он ставится для того, чтобы на анод лампы Л₂ не попадало переменное напряжение относительно нити накала. В случае, если этот выпрямитель и будет включен в приемник без разделительного конденсатора (см. рис. 3) или с пробитым конденсатором, выпрямитель не даст сглаженного тока и будет «гудеть». Если в выпрямителе были поставлены хорошие конденсаторы по 2 мфд, например завода «Мосэлектрик», то никакого замыкания не произойдет и ламмы в приемнике останутся целы, «гудение» же покажет, что необходимо включить разделительный конденсатор. Этот конденсатор к тому же может быть и хорошим предохранителем, если на конденсаторы фильтра особой надежды нет.

Общий вид выпрямителя

Лампы могут применяться в этой схеме любые: «Микро», МДС или же К—2Т, но, как оказалось, наилучшие результаты получаются с лампами МДС. В схеме рис. 2 указано включение именно этих двухсеточных ламп. Включать лампу Л₂ нужно, конечно, именно так, как указано в схеме, т. е. нитью к концу обмотки высокого напряжения.

3. Монтажное оформление

При конструировании этого выпрямителя больше всего уделялось внимания простоте сборки и дешевизне. Весь аппарат собран из покупных деталей и самое сложное, что нужно сделать собирающемуся сконструировать этот выпрямитель — это разделить вторичную понижающую обмотку трансформатора «Гном» № 1 пополам. Для этого, разобрав аккуратно трансформатор и разняв сердечник, сматывают с понижающей катушки (с более толстой проволокой) всю проволоку и, разрезав ее пополам (на «Гноме» № 1 около 13 мт), наматывают на тот же каркас. На картонной щечке трансформатора укрепляется еще одна клемма, к которой в подводится образовавшийся один лишний конец. Полезно концы обозначить: начало первой обмотки — Н1, конец ее — К1 и т. д.

Рис. 4.

Весь монтаж выпрямителя сделан на одной горизонтальной панели. На рис. 4 дана упрощенная монтажная схема описываемого выпрямителя. Ввиду компактности выпрямителя все соединения следует делать изолированным проводом (очень удобен шнур в резине для проводки электрического освещения со снятым «чулком»). Таким образом можно совершенно устранять возможность случайных соединений внутри выпрямителя.

Рис. 5.

Трансформатор Тр и 2 конденсатора С₁ и С₂ по 2 микрофарады монтируются на двух деревянных подставках (90 × 20 × 10 мм), укрепляемых шурупами с внутренней стороны панели. На рис. 5 даны главные размеры ящика, а на рис. 6 — панели выпрямителя.

Рис. 6.

В заключение приведем приблизительный подсчет расходов на сборку этого выпрямителя:

Всего около 12 рублей, если прибавить сюда и 2 лампы МДС по 3 р. 20 к., то полная стоимость выпрямителя составит не более 18—19 руб., тогда как стоимость обычного выпрямителя с дросселем и со специальным трансформатором будет почти в два раза больше. Величину напряжения на выходе выпрямителя очень легко изменять регулировкой тока накала как лампы выпрямителя Л₁ реостатом R₁, так и лампы дросселя Л₂ при помощи реостата R₂, так что можно снимать с выпрямителя любое напряжение для питания установки.

Если радиолюбитель предполагает перевести полностью свою установку на переменный ток на лампах «Микро» или МДС, то на этот же трансформатор (удобно на первичную катушку) доматывается еще 80 витков проволоки диаметром 0,3 или 0,5 мм для питания накала ламп приемника.