Целый ряд задач, которые могут возникнуть перед ячейкой ОДР, например, оборудование трансляционных узлов мощными усилительными установками с лампами типа УТ—1, УТ—15 и т. д., работающими на анодных напряжениях порядка 250 вольт, требует для своего осуществления подходящих источников питания.
Аккумуляторные батареи с напряжением в 250 вольт, благодаря их сравнительной дороговизне, мало доступны. Если имеется осветительная сеть переменного тока, можно легко избежать расхода на приобретение аккумуляторных батарей, заменив их выпрямительными устройствами.
В этой статье мы познакомим читателей с устройством выпрямителя, помощью которого переменный 50-периодный ток с напряжением 120 вольт преобразуется в ток постоянный с напряжением до 250 вольт.
Выпрямитель собирается по схеме двухполупериодного выпрямления (рис 1).
В качестве, выпрямительных ламп применены кенотроны типа К—2—Т, так как практика показала, что они прекрасно работают и при напряжении порядка 250 вольт.
Для того чтобы получить достаточно большой силы ток (до 40 м/а), включаются 4 кенотрона К—2—Т параллельно.
Трансформатор имеет 3 обмотки: I — первичная обмотка, которая включается в сеть переменного тока, II — вторичная — анодная обмотка, которая имеет среднюю точку. Чтобы выпрямитель был универсальным, вторичная обмотка — анодная — имеет симметрично средней точке 2 отвода; это сделано с тем расчетом, чтобы от выпрямителя можно было брать не только 200—250 вольт, необходимые при работе с лампами УТ—1, УТ—15 и др., но и меньшее напряжение — 80—100 вольт, какое требуется при работе с лампами «Микро» или Р—5.
Третья обмотка трансформатора III — служит для питания накала кенотронов; эта обмотка не имеет средней точки. Плюс высокого напряжения постоянного тока, в отличие от обычных схем выпрямителей, берется от средней точки, специально введенного в схему сопротивления R1. Такое усложнение схемы дает возможность работать при любом количестве кенотронов. Если бы плюс высокого напряжения был присоединен к средней точке обмотки накала, то изменение сопротивления реостата накала R влекло бы за собой нарушение симметричности средней точки.
Что касается схемы фильтра, то, как установлено на практике, схема (рис. 1) из 2 ячеек Ф1 и Ф2 является наилучшей.
Остальные элементы схемы — реостат, ключ «К» и др. — обычные.
Трансформатор. Сердечники составляются из отдельных листов железа, форма и размер которых приведены на рис. 2.
Подходящий сердечник найти очень трудно и таковой надлежит нарезать из обычного кровельного железа возможно меньшей толщины (0,3—0,5 мм), но еще лучше из специального трансформаторного железа. Отдельные листки сердечника нужно тщательно покрыть слоем шеллака или оклеить тонкой папирочной бумагой.
Первичная обмотка трансформатора имеет 1 045 витков провода ПБД диаметром 0,5 мм, обмотка накала кенотронов имеет 48 витков провода ПБО, диаметром 1,2 мм; анодная обмотка имеет 7 200 витков провода ПШО 0,15 мм и от средней точки ее симметрично в обе стороны делаются отводы после 1 500 витков.
Обмотки укладываются на двух катушках в следующем порядке: обмотки первичная и накала кенотронов укладываются на катушке 1 (см. рис. 3). Обмотка накала мотается первой и на нее наматывается первичная обмотка. Анодная обмотка укладывается на второй катушке (см. рис. 3) поровну на ее половинках, при чем направление витков в обеих половинах должно быть одинаковое.
Обмотки — первичную и накала кенотронов надо укладывать виток к витку; между обмотками необходимо проложить слой изоляции, в качестве которой лучше всего применить кембрик. За неимением последнего изолировать можно пропарафинированной бумагой или изоляционной лентой.
При намотке анодной обмотки виток к витку можно не укладывать, но не надо допускать перекрещивания отдаленных друг от друга витков.
Большое значение в работе выпрямителя имеет равенство половинок обмотки; поэтому наматывать ее рекомендуется начиная от средней точки: одна половина мотается в одну сторону, другая в противоположную, таким образом направление витков обеих половинок будет одинаковое (см. рис. 4).
Для дросселей L1, L2 сердечник можно взять от трансформатора усилителя типа ТВ 3/0 или от дросселя выпрямителя ЛВ2 или ЛВ. На этот сердечник надо намотать 3 000 витков провода 0,2 с эмалевой изоляцией.
Сопротивление R1 в 150 ом; сделано из никелиновой проволоки диаметром 0,15—0,2 мм. Среднюю точку этого сопротивления можно определить просто по длине провода, но лучше, если имеется возможность проверить ее с помощью измерительных приборов.
Намотать сопротивление R1 можно на фибровой или пресшпановой планке или на катушке.
Самым больным местом в устройстве выпрямителя на такое сравнительно большое напряжение являются конденсаторы.
Выпрямитель, построенный по указанным данным при нагрузке на ток порядка 35—40 м/а, дает около 250 вольт; без нагрузки, естественно, напряжение будет выше и достигает 350—360 вольт, так как при нагрузке ток, проходя через сопротивление анодной обмотки и кенотронов, вызывает падение напряжения в обмотке трансформатора и кенотронах.
К сожалению, конденсаторов с надежной изоляцией для напряжений выше 250 вольт в продаже достать почти невозможно, но при правильном обращении с выпрямителями (о чем будет сказано ниже) можно смело ставить обычные 2-х и полутора-микрофарадные конденсаторы завода «Красная заря» ЭТЗСТ.
Общая емкость всех конденсаторов 14 микрофарад: С1 = 4 мф, С2 = 6 мф и С3 = 4 мф. При меньшей емкости, при работе с усилителями УМЗ или УПС ЭТЗСТ и маломощным микрофоном (Рейсс или ММЗ) избежать полностью фона переменного тока не удается.
Реостат R сопротивлением 2—2,5 ома можно приобрести готовым (на ток 2 амп.), но можно переделать из обычного реостата ЭТЗСТ, перемотав его никелиновым проводом диаметром 1 мм.
В качестве ключа «К» лучше всего применить телефонную кнопку — джек.
Выпрямителю можно придать любую форму, но мы рекомендуем его собрать в ящике, как указано на рис. 5 «а» и «б».
Монтажную схему мы не приводим, так как собрать выпрямитель не представляет больших затруднений, руководствуясь приведенной принципиальной схемой и общим видом расположений деталей (рис. 5).
При сборке все детали надо отнести возможно дальше от трансформатора, еще лучше их заэкранировать.
Собранный по указанным данным и схеме выпрямитель дает хорошие результаты; достаточно указать, что при работе с усилителем УМЗ (трехкаскадный усилитель на трансформаторах) или с усилителем УПС (четырехкаскадный усилитель на сопротивлениях) с мраморного микрофона получается чистая — свободная от фона переменного тока — передача.
Если выпрямитель будет строиться для усилителя не первичного усиления, а для оконечного, где можно ограничиться гораздо меньшим сглаживанием, то общую емкость фильтра можно значительно уменьшить; примерно, если он будет питать аноды последних 2-х каскадов усиления, то емкость можно уменьшить до 6 мф, разбив ее поровну — по 2мф на C1, С2 и С3 или обойтись фильтром с одной ячейкой.
При работе с выпрямителем необходимо следить, чтобы включение его не производилось без нагрузки, так как, повторяем, изоляция диэлектрика конденсаторов не допускает этого без риска быть пробитой напряжением выше 250 вольт, что без нагрузки неизбежно будет иметь место. Считая, в среднем, что каждый кенотрон при 250 вольтах может дать ток до 10 м/а, в соответствии с этим, в зависимости от нагрузки, можно уменьшать количество кенотронов.
Если требуется напряжение порядка 80—100 вольт, то перемычками, указанными на рис. 5б, производят нужные переключения, переставив перемычки с клемм КЛ12, КЛ13 и КЛ2, КЛ3 (включается вся анодная обмотка) на клеммы КЛ11, КЛ12 и КЛ1, КЛ2 (аноды кенотронов приключены к отводам, см. рис. 1).
Изменять напряжение в небольших пределах можно реостатом накала; практически этим способом нередко приходится пользоваться при изменении нагрузки.
Минус высокого напряжения необходимо заземлять, без чего получается гудение. Чтобы не было воздействия магнитного поля выпрямительного трансформатора на усилитель, последний необходимо возможно дальше отставлять от выпрямителя — не ближе 1,5—2 метров.
Этот же выпрямитель может быть использован и для питания радиоустановки от сети переменного тока в 220 вольт, но в этом случае первичная обмотка должна иметь в два раза большее число витков, т. е. 2 090 из проволоки ПБО 0,25 мм.