Инж. Ф. Ляпичев.
Электролитический выпрямитель вследствие простоты его выполнения, значительной дешевизны, а также надежности работы, должен еще на долгое время остаться в радиолюбительском обиходе. Приводим конструктивное выполнение такого выпрямителя, который может быть легко построен самим любителем.
На рис. 1 представлена схема выпрямителя; переменный ток в 120 вольт подводится через электрическую лампу накаливания к электродам выпрямителя.
Рис. 1. Схема выпрямителя.
Выпрямитель составлен из 4 стаканчиков, размером каждый по 48 х 56 х 78 мм. В каждом стаканчике по две пластины — алюминиевая и свинцовая, служат электродами. На схеме двойной линией обозначены алюминиевые электроды (А), ординарной — свинцовые. Пластины погружены в электролит, заполняющий стаканы почти до верху (10—15 мм до края).
Выпрямитель с фильтрующими элементами размещен в ящике, размером 270 х 192 х 120 мм. Ящик делается из сухого дерева, толщиной в 10 мм, и состоит из трех отделений: в одном помещается станок со стаканами выпрямителя, в другом — дроссель с конденсатором, и, в третьем — патрон для лампы. У ящика необходимо сделать откидывающиеся дверцы на петельках. Петельки делаются на нижнем основании.
Рис. 2. Расположение деталей выпрямителя.
Отдельные части могут легко быть осмотрены при работе, в случае надобности. Ящик делается таким образом, чтобы верхняя крышка легко снималась на шурупах, для того, чтобы удобнее монтировать в ящике фильтр и патрон, а также делать соединения отдельных цепей схемы между собою. В верхней крышке делается круглое отверстие над патроном, достаточное для вставления лампы. Для того чтобы вентилировать ящик в той части, где помещены выпрямительные стаканы и лампа, можно сделать круглые отверстия в боковых и верхних стенках.
Рис. 3. Разрез станочка и стаканов.
Расположение деталей выпрямителя изображено на рис. 2. На рис. 3 представлены в разрезе стаканы выпрямителя со станком, вставленным в ящик.
На рис. 4 представлен общий вид вставленных в станок стаканчиков выпрямителя с электродами, соединенными жесткой схемой; там же видно и устройство станочка из планок толщиною в 5 мм. В верхней части станок имеет углубление, в которое входит эбонитовая пластинка с укрепленными в ней электродами. Как видно из рисунков, станок имеет открытые стенки, кроме двух боковых, которые делаются из сплошных досок, служащих одновременно для скрепления всего станка. Боковые стенки можно врезать шипом с остальной рамой, или укрепить на гвоздиках.
Рис. 4. Электролитический выпрямитель.
Такая конструкция станочка для выпрямителя дает возможность удобного обслуживания выпрямителя, так как со станочком легко вынимаются стаканчики. В качестве электродов выпрямителя применяют алюминиевые и свинцовые пластины. Количество как тех, так и других одинаковое — по 4 штуки. Материал берется толщиною в 0,8 мм или близкий к этому размеру. На рис. 5 изображена двойная пластина; таких двойных пластин для каждого металла требуется по одной штуке, ординарные пластины получаются из двойной при перерезывании ее пополам. Пластины сгибаются по форме, изображенной на рисунке, образуя небольшие заплечики, которыми они держатся на общей эбонитовой планке, входящей в верхние вырезы станка. Беря за крайние электроды, выступающие над пластинкой, можем приподнять из электролита все электроды. В отверстия в узких частях электродов ввертываются клеммы, которые соединяют электроды жестким голым проводником, как указано на принципиальной схеме.
Рис. 5. Двойная пластина.
Электроды укрепляются на эбонитовой планке следующим образом. Сделав на планке разметку положения электродов, так чтобы каждый электрод отстоял от края стенок стакана на 10—15 мм, вырезают в эбоните поперечные отверстия по ширине электродов, для ординарных пластин эта ширина берется равной узкой части электрода, тогда электрод заправляется снизу. Для двойных электродов отверстия в эбонитовой планке делаются по ширине нижней части электрода. Установленные на место и изогнутые электроды заливаются какой-либо смолой, которая заполняет пространство, образовавшееся между электродом и эбонитовой планкой, в одно и то же время закрепляя электрод в своем положении. Эбонитовая пластина, на которой укрепляются электроды, имеет размеры 264 х 58 х 5 мм, входит в станок выпрямителя и лежит на заплечиках. Можно было бы эбонитовую пластину заменить деревянной, но этого делать не рекомендуется, незначительное удорожание улучшает электрические качества выпрямителя. Монтировка на дереве не дает хорошей изоляции между электродами вследствие гигроскопичности дерева, даже в том случае, когда дерево подвергается соответствующей обработке, так как действие электролита в конце концов нарушает поверхностный слой, подвергшийся обработке, и дерево делается проводником, создавая утечку и нарушая правильность работы выпрямителя.
Фильтр выпрямителя составляется из конденсатора и дросселя. Конденсатор указан в 2 микрофарады; лучше для этой дели применить конденсатор в 4 микрофарады типа, который идет для кенотронного выпрямителя ЛВ-2. По цене он немного дороже, но полученный эффект значительно лучше, а конструктивные размеры выпрямителя остаются те же. Дроссель придется сделать самому, к сожалению, в продаже не имеется подобного типа дросселей.
Рис. 6. Каркас дросселя.
Для этого можно воспользоваться, в крайнем случае, любым трансформатором, который выведен из работы по тем или другим причинам и не может быть использован как трансформатор. Его обмотка сматывается, а на каркас наматывается обмотка из эмалированного провода диаметром 0,2. Количество витков около 3 500. Изготовление дросселя указано на рис. 6 и 7.
Рис. 7. Сердечник дросселя.
На дроссель требуется около 130 грамм эмалированной проволоки диам. 0,2 мм.
Составив выпрямитель и проверив соединения по схеме, вынимают станок со стаканчиками, приподнимают верхнюю крышку с электродами и заливают выпрямитель электролитом. Электролитам служит 5% раствор фосфорно-кислого аммония. Практически поступают следующим образом. Отмеривают стаканчиком дистиллированной или кипяченой воды объем, равный 380 куб. см; это приблизительно равняется четырем стаканчикам воды. В этом объеме воды растворяют 20 грамм порошка фосфорно-кислого аммония. После того как порошек растворится, заливают раствором стаканчики, станок вставляют в ящик, делают необходимые соединения. Перед включением на работу выпрямитель следует отформовать. Формовка заключается в том, что выпрямитель включают на сеть при большей лампе, чем обычно при постоянной работе. Для этого можно включить лампу в 50 свечей или большей светосилы, например, в 100 свечей, и продержать выпрямитель включенным около 1 часа, причем со стороны выпрямленного тока никакой энергии не берется. После включения лампа начинает постепенно терять яркость, свинцовые пластины покрываются темно-бурым налетом, алюминиевые — белым налетом. К концу формовки лампа горит красноватым светом или совсем погасает; это показывает, что выпрямитель готов для работы. Если же материал электродов плохого качества, это особенно относится к алюминиевым электродам, последние при формовке начинают нагреваться и в некоторых местах на поверхности происходит усиленная реакция. Следует эти электроды удалить, заменив материалом соответствующего качества, так как в противном случае, при дальнейшей работе выпрямителя, эти электроды вносили бы много беспокойства по обслуживанию.
Отформованный выпрямитель можно включать на работу с приемником. Обычно рекомендуется работать с экономической лампой в 10 свечей, выпрямитель дает около 80—85 вольт, при лампе большей светосилы напряжение выпрямленного тока увеличивается до 100—120 вольт. При работе с 10-свечной экономической лампой потребление энергии от осветительной сети не превышает энергию, потребную для горения 10-свечной лампы, причем при работе в действительности эта энергия гораздо меньше.
При работе о выпрямителем необходимо включать последовательно в провод, идущий от приемника к земле, конденсатор в 1 500 см, это улучшит работу и предохранит лампы от перегорания.
Описанный выпрямитель работает устойчиво втечение продолжительного срока. У одного из любителей он работает без всякого надзора уже втечение 6 месяцев, прочем на пластинах и в электролите не заметно больших осадков. Электроды выпрямителя легко могут быть вычищены, причем такая чистка делается с алюминиевыми электродами, поверхность которых аккуратно соскабливается ножичком. Такую чистку нужно производить по возможности реже. Иногда случается, что выпрямитель, после долгого бездействия, начинает хуже работать, что можно заметить по яркому горению лампы, тогда как при обычных условиях лампа почти гаснет. В этом случае помогает форсирование выпрямителя большой лампой — 50—100 свечей, после включения на ½ часа выпрямитель начинает работать нормально.
Кроме указанного электролита, выпрямитель может работать и с другими электролитами, например, с раствором 5% соды; но опыт показал, что наиболее удачным электролитом является фосфорно-кислый аммоний, который отличается надежностью и устойчивостью работы в продолжении большого срока. При испарении электролита, последний доливается дистиллированной водой. Лучше доливку производить оставшимся неиспользованным электролитом.
Добавление второго дросселя и конденсатора улучшает качество работы, но вместе с тем удорожает выпрямитель. От выпрямителя можно питать многоламповые приемники.
