"Радиофронт", №26-27, сентябрь, 1930 год, стр. 587-589
М. ЭФРУССИ и С. ШУТАК
В настоящее время вопрос полного питания приемников от сети переменного тока можно считать вполне разрешенным. И если еще не так давно питание приемника от сети неизбежно сопровождалось шумами, искажением работы, то теперь эти недостатки легко могут быть устранены. Дело в том, что самой главной частью приемника являются лампы, и вот почему выпуск ламп (с подогревом и с толстой нитью) специально для целей питания переменным током разрешил этот вопрос. Приемник, не требующий ни смены батарей, ни зарядки аккумуляторов и работающий удовлетворительно, несомненно должен выйти на первый план, и действительно, последнее время подобные приемники приобретают все большую и большую популярность.
В связи с питанием от сети радиолюбитель перешел к повышению мощности своего приемника — применению более мощных ламп, ибо связанное с этим увеличение мощности источника питания анода при питании переменным током не представляет особенных трудностей. Для этого необходим выпрямитель с повышенной мощностью и более широкими возможностями. Анодное напряжение необходимо иметь в пределах от 30 до 400 вольт с допустимой нагрузкой до 35 миллиампер, (такое повышенное напряжение могло бы позволить питать также маломощный передатчик). Затем выпрямительный трансформатор должен иметь понижающую обмотку для питания накала переменным током и, наконец, выпрямитель должен предусматривать задания отрицательного напряжения на сетки ламп, которое в значительной мере улучшает работу приемника. Примерно всем этим требованиям и отвечает описываемая конструкция выпрямителя повышенной мощности.
Принципиальная схема выпрямителя (рис. 1) довольно обычна. Основной частью схемы является трансформатор. Он имеет следующие обмотки: первичную для включения в сеть напряжением в 110—120 вольт и вторичную — повышающую до 400 вольт с отводами через каждые 100 вольт, т. е. от 100, 200 и 300 вольт, и две понижающих обмотки до 5 вольт с отводами от середины. Одна из понижающих обмоток рассчитана на питание накала приемника переменным током, причем допускает нагрузку до 1,1 ампера.
Напряжение, даваемое выпрямителем, изменяется переключателем в трех его положениях:
первое — 100 вольт двухполупериодного выпрямления;
второе — 200 вольт также двухполупериодного выпрямления;
третье — 400 вольт однополупериодного выпрямления.
Назначение этих напряжений можно определить так: первое для нормального любительского приемника, второе для приемника повышенной мощности и наконец, третье, главным образом, для маломощного передатчика.
Выпрямитель работает на двух лампах К2Т, включенных параллельно, причем аноды их соединены попарно, что обеспечивает более надежную работу выпрямителя. Например, при порче одного из кенотронов режим работы выпрямителя изменится значительно меньше, чем при каком-либо другом способе включения. Затем применение К2Т обеспечивает более чистую, в смысле пульсаций, работу выпрямителя при неодинаковой змиссии ламп.
Применять параллельное включение кенотронов имеет смысл главным образом при сравнительно большой нагрузке, где такое включение, уменьшая вдвое внутреннее сопротивление ламп, уменьшает падение напряжения в них.
Один из основных показателей качества работы выпрямителя — чистота — зависит главным образом от качества примененного фильтра, на что и следует обратить должное внимание при его изготовлении.
В описываемой конструкции фильтр состоит из дросселя ЛВ и двух конденсаторов по 4 мф, включенных до и после дросселя.
Последней частью схемы выпрямителя является устройство, служащее для получения отрицательного напряжения на сетку, которое получается за счет падения напряжения при прохождении тока нагрузки через сопротивление R, включенное в минус анода. Меняя величину этого сопротивления, мы естественно, меняем напряжение на его концах. Конец сопротивления, соединенный с отрицательным полюсом выпрямителя, будет минусом этого напряжения, а другой — полюсом. Если этот полюс считать минусом выпрямителя, то падение напряжения на сопротивлении R и будет задавать «минус на сетку».
В качестве переменного сопротивления взят потенциометр, у которого включен ползунок и один из концов обмотки. Для уничтожения пульсаций сопротивление R шунтируется конденсатором С3 в 0,5—2 мф.
Основной и самой серьезной частью выпрямителя является трансформатор. Трансформатор берется кустарного производства, продающийся в магазинах МОСПО. Этот траисформатор имеет 4 обмотки, из которых одна включается в сеть, одна повышающая и 2 обмотки накала. Качество трансформатора достаточно хорошее и вполне окупает его несколько повышенную стоимость.
Обмотки трансформатора намотаны на двух катушках из картона, размеры даны на рис. 2: скрепление щек (b) с каркасом (а) производится двумя железными полосками шириной 17 мм, вставленными в «окно» и отогнутыми наружу по обе стороны «окна».
Первичная обмотка имеет 1 700 витков провода 0,35 мм. Вторичная: повышающая всего 6 800 витков провода 0,2 мм, причем делаются отводы через каждые 1 700 витков. Понижающих — две по 72 витка провода 1—1,2 мм. Провод берется эмалированный ПЭ или с шелковой или бумажной изоляцией, причем из последней целиком мотать трансформатор не рекомендуется во избежание «невлезания» отмоток. Намотка может быть сделана следующим образом: или части обмоток пополам мотаются на обеих катушках, а затем соединяются последовательно, или же часть обмоток мотается на одной и часть на другой катушках.
Сердечник состоит из Г-образных полосок шириной 17 мм, которые собираются с обеих сторон отверстия катушек в «переплет».
Конденсаторы
Микрофарадные конденсаторы С1 и С2 берутся общей емкости 6—8 микрофарад производства ВЭО (завод «Красная заря» или «Мосэлектрик»). Эти конденсаторы являются самыми надежными в работе. При желании применить конденсаторы других типов необходимо тщательно проверить их качество, так как хорошие конденсаторы без утечки и с большим пробивным напряжением необходимы для надежной работы выпрямителя.
Дроссель
Дроссель Др имеет 12 000 витков эмалированного провода диаметром 0,15. Нами применен дроссель сопротивлением 1 415 ом производства «Электросвязь» от выпрямителя «ЛВ» (имеется в продаже).
Реостат и потенциометр
Реостат (r) завода «Мосэлектрик» с сопротивлением в 10 ом, а потенциометр (R) с сопротивлением около 500 ом.
Выпрямитель монтируется в деревянном ящике размером 26 × 15 × 15 см. Сначала при отвинченных дне и крышке укрепляются трансформатор, реостат, потенциометр, переключатель и все детали, которые монтируются на стенках ящика. При этом следует помнить, что вывод 300 вольт трансформатора никуда не присоединяется. Затем делается возможная часть соединений. Далее привинчивается дно и на нем монтируются дроссель и микрофарадные конденсаторы при помощи металлической скобки. После этого производятся остальные соединения, за исключением проводов, идущих к ламповым панелям, соединенным в параллель и укрепленным на крышке ящика. Присоединением к ним проводов заканчивается монтаж выпрямителя. Соединения делаются гибким проводничком, заключенным в резиновую трубку.
Как мы уже указали выше, современный приемник требует несколько различных напряжений. Очень часто приемники такого типа имеют в анодных цепях сопротивления, гасящие лишнее напряжение. На них и рассчитан наш выпрямитель. Но в случае если приемник не имеет соответствующего приспособления, его можно сделать в самом выпрямителе в виде делителя напряжения.
Деление напряжения может быть достигнуто двумя путями: потенциометром и реостатом. Первый способ заключается в том, что клеммы замыкаются на сопротивление, имеющее соответствующим образом подсчитанные отводы, с которых снимается часть всего распределенного по сопротивлению напряжения (рис. 3). При выборе величины этого сопротивления следует руководствоваться следующим: это сопротивление является нагрузкой выпрямителя. Поэтому надо стараться взять его омическое сопротивление сравнительно большим, порядка 15 000—25 000 ом, а отводы в зависимости от необходимого напряжения по следующей формуле:
| Rx = | R · E1 |
| E |
где Rх — искомое сопротивление, R — сопротивление всего потенциометра, Е — напряжение на концах сопротивления, Е1 — необходимое напряжение. Величина отводов считается от отрицательной клеммы выпрямителя.
Второй способ — реостат (рис. 4). В этом случае подбор напряжения производится за счет падения напряжения, получающегося при прохождении анодного тока через сопротивление, включенное последовательно в цепь анода. Величину этого сопротивления легко подсчитать по закону Ома. Для этого разность между основным и необходимым напряжением делят на силу проходящего тока:
| Rx = | E — E1 |
| J |
где Rx — искомое сопротивление, Е — напряжение на клеммах выпрямителя Е1 — необходимое напряжение, J — сила тока в анодной цепи соответствующей лампы.
Положительные и отрицательные стороны этих способов заключаются в следующем: потенциометр дает почти постоянное пониженное напряжение (конечно, при условии, что нагрузка мало меняется), тогда как величина пониженного реостатом напряжения находится в прямой зависимости от анодного тока. С другой стороны, потенциометр является лишней нагрузкой, берущей значительный ток, в то время как реостат тока не берет.
Для сглаживания пульсаций все клеммы пониженного анодного напряжения соединяются через конденсаторы С4, С5 и С6 в 1—2 мф с минусовой клеммой выпрямителя.
В заключение остановимся на работе выпрямителя. Условия его работы можно проследить по двум кривым, снятым при первых двух положениях переключателя, т. е. для 100 и 200 вольт двухполупериодного выпрямления. Эти кривые были сняты при параллельно соединенных кенотронах и выражают каждая зависимость трех величин: напряжения от силы тока и напряжения от сопротивления нагрузки, так что каждая точка кривой будет одновременно показывать напряжение, ток и соответствующее им сопротивление нагрузки.
Из этих кривых видно, что выпрямитель может дать от 20 до 400 вольт, конечно, в зависимости от нагрузки и отчасти от накала ламп выпрямителя, уменьшая который можно до известного предела уменьшить напряжение, даваемое выпрямителем. Величина сеточного напряжения также зависит от анодной нагрузки и может быть порядка 6—12 вольт. Однако при пользовании им обязательно следует соединить минус анода с минусом накала или средней точкой накала при питании переменным током. Необходимо также помнить, что не следует производить каких-бы то ни было экспериментов, не выключив предварительно выпрямитель из сети и не разрядив конденсаторов, ибо в противном случае можно получить довольно чувствительный удар.
Как уже было указано, параллельное включение кенотронов имеет смысл только при повышенной нагрузке, в противном случае параллельное включение кенотронов не даст никаких преимуществ.