hamradioshop.ro
Articole > Echipamente si constructii radio Litere mici Litere medii Litere mari     Comentati acest articol    Tipariti

NOF (noul meu ... vechi final) cu tubul GS35b

Liviu Babi YO4FNG

Va vorbeam cu putin timp in urma despre finalul meu de 144 MHz cu tubul GS35b si despre sursa de HV (3,6KV/1A) construite in regim home made. Finalul a functionat perfect si la putere mare si m-a ajutat ajutat enorm in traficul EME. Insa la capitolul automatizari/protectii, conceptia initiala a fost cam "repetenta". De fapt, sincer vorbind, nu exista nici un fel de automatizare si nici un fel de protectii. Trebuia respectata cu strictete o ordine atat la pornire cat si la oprire, astfel incat sa fie asigurate toate conditiile impuse de functionarea corecta a tubului si de a evita distrugerea lui. In mod normal, pentru cineva ordonat si atent, acest lucru nu trebuia sa fie o problema chiar asa de mare, dar nu este si cazul meu. Tubul GS35b nu este un tub ieftin si asta mi-a dat de gandit. Bineinteles ca "desteptaciunea" nu a venit fara sa existe un precedent: in timpul deschiderilor din vara ce a trecut, am reusit performanta de a distruge doua tuburi GI7b din finalele de 50 de MHz si respectiv 144 MHz.

Cum am reusit ? Foarte simplu! Folosesc un singur alimentator de HV (2KV/0.8A) pentru aceste doua finale si il mut tot timpul cand la un final cand la celalalt. Din neatentie, din graba, am reusit performanta negativa de a porni alimentarea anodica fara a avea circuitul de filament si negativare pornit, sau am lasat alimentarea anodica si am stins alimentarea de filament a tuburilor. Cum orice neatentie costa, cele doua finale sunt acum scoase din uz si tuburile asteapta sa fie inlocuite.

Am realizat faptul ca nu sunt atent, ca aceasta problema se poate repeta si cu alte ocazii si trebuie luate masuri urgent. Cum tuburile nu prea cresc in gradina mea si devin pe zi ce trece mai scumpe si mai greu de gasit, am inceput sa studiez problema construirii unor protectii eficiente, pentru amplificatoarele finale si pentru alimentatoarele de HV aferente.

Am scos finalul din locul in care era pus la hibernare de ceva vreme, in balcon sub o masuta, l-am sters de praf si am trecut la treaba.

Asa cum era normal am inceput cu documentarea. Am gasit pe internet diverse montaje de protectie, dintre care subliniez :
G3SEK - http://www.ifwtech.co.uk/g3sek/boards/
WD7S - http://home.earthlink.net/~wd7s/triode_control.htm
F1FRY - http://f1frv.free.fr/
VK8RH - http://www.nd2x.net/vk8rh-1.html

Un montaj complet este insa destul de laborios si necesita multe cunostinte de electronica, experienta, rabdare si nu in ultimul rand bani. Am cochetat o vreme cu ideea de a construe ceva in regim propriu, apoi de a cumpara un ansamblu de protectie gata facut si reglat de pe internet. Astfel de montaje se pot comercializa si in kituri, urmand ca fiecare, functie de ce tub foloseste sa-si faca reglajele. Eram in mare dilema si inca nu ma hotarasem daca sa cumpar un kit sau montajul gata reglat.

De mare ajutor mi-a fost participarea la ultimul talcioc al radioamatorilor care s-a tinut in luna septembrie, la Bucuresti, Turbomecanica, de unde am cumparat un set de doua placi de protectie pentru triode, in blank (placa de HV si placa de protectie propriu-zisa). Am fost placut surprins de modul de realizare practica a acestui set. Auzisem ca a existat la un moment dat un forum cu discutii pe internet despre acest proiect comun, chiar am postat si eu o intrebare, dar nu stiam cum s-a finalizat chestiunea.

Am ajuns inapoi acasa la Constanta si am trecut imediat la treaba.

Primul lucru a fost sa studiez foarte atent documentatia aferenta. Dupa ce m-am familiarizat cu cerintele teoretice ale placii, am trecut la echiparea celor 2 placi, pentru tubul meu GS35b. Studiind cele 2 placi, am constatat cu tristete, ca sunt prezente si greseli.

Sa le luam pe rand:

Placa de HV a fost gresit gandita din start si din acest motiv suntem obligati sa folosim doar anumite valori de componente ca in final sa fim limitati la a obtine doar o anumita valoare a tensiunii anodice, pe care o putem considera sigura.

Nu imi propun aici sa fac aici teoria redresarii, nu toata lumea are studii superioare de electronica aplicata, ma voi limita doar la prezenta placa de HV, dar pentru a intelege in mod concret, cum putem echipa optim aceasta placa, cateva considerente teoretice trebuie subliniate.

Sa privim atenti o varianta de calculul tabelar al redresorului monofazat bialternanta:

Teoria redresoarelor a fost studiata si parastudiata, la toate nivelele de complexitate, asa ca ne putem orienta si putem cu usurinta extrage din tabele cam ce anume ne intereseaza in mod direct.

Se pot planta pe aceasta placa de HV doar 8 capacitati in serie. Presupunand ca tensiunea maxima inscrisa pe o capacitate este in mod uzual de 450Vcc se poate face calculul 8 capacitati x 450 Vcc = 3600 Vcc.

Atentie:
Capacitatile sunt gresit inscriptionate pe placa, la montare trebuie inversat minusul cu plusul pentru toate cele 8 capacitati.

Valoarea maxima a tensiunii obtinute, poate fi in mod teoretic de maxim 3600 Vcc. Aceasta tensiune este din pacate doar una teoretica, capacitatile care pot functiona practic o durata activa mare, la aceasta valoare a tensiunii, sunt de o foarte buna calitate, scumpe si greu de procurat. In proiectare, valoarea maxima a tensiunii la care se considera capacitatea ca fiind sigura in exploatare, este situata in limita 60 – 80% din valoarea tensiunii inscrisa pe capacitate.

Considerand valoarea de siguranta la un procent de 60% rezulta o valoare a tensiunii de 2160 Vcc si la un procent de 80%, rezulta o tensiune maxima de 2880 Vcc.

Intre aceste valori se poate considera ca fiind sigura in timp, exploatarea unor capacitati. Din pacate, pentru utilizatorii de tuburi care necesita tensiuni anodice mai mari – 3000, 3500, 4000 Vcc, prezenta placa nu este recomandata, functionarea ei ar fi la limita sau dincolo de zona de siguranta. Macar un numar de 10 capacitati se puteau prevede, iar pentru tensiuni in jurul valorii de 4000 V optim, trebuia 12 capacitati.

Din aceste considerente, eu am dimensionat aceasta placa pentru o valoare medie a tensiunii de 2500 Vcc.

Retinem Uo=2500 Vcc

Curentul maxim pe care vreau sa-l obtin din acest redresor de HV a fost ales la 1 A (1000 mA) si trebuie sa fie in concordanta cu diametrul sarmei din secundarul transformatorului si nu in ultimul rand cu fisa tehnica a tubului de emisie folosit.

Retinem Io = 1000 mA

Calculul capacitatii necesare in vederea unei redresari corecte se face prin calcule laborioase, dar cum mi-am propus sa evit aceste calcule va recomand metode simplificate dar directe, existente pe internet.

Unul dintre acestea :

http://home.arcor.de/yo4gms/redresare.htm
Ua = 2500 Vcc
Ia = 1000 mA
Frecv. = 50 Hz
Fact. ondulatie = 10% mai multe detalii despre acest parametru, se pot gasi la adresa : http://en.wikipedia.org/wiki/Ripple_(electrical)

Valoarea capacitatii totale echivalente este de : 34,25 µF

Tinand cont de faptul ca aceasta valoare se va asigura prin inserierea a 8 capacitati, pentru a se determina valoarea individuala a capacitatii, se aplica formula:

Efectuand calculele obtinem capacitatea individuala de 330 µF ca fiind acoperitoare ( C total = 41,322µF adica 42 µF ).

Deci un numar de 8 capacitati cu valoarea individuala 330 µF/450 Vcc sunt corect dimensionate pentru a asigura functionarea optima a placii de HV.

Prin montarea de capacitati mai mici, situatie de preferabil de evitat, se va obtine ca rezultat o valoare a tensiunii mai mica decat cea normala, deoarece ciclul incarcare/descarcarea a capacitatii este perturbat.

Prin montarea de capacitati mai mari se asigura un factor de ondulatie mai mic – lucru pozitiv in ansamblul global. Capacitatile des folosite sunt, am vazut, situate in jurul valorii de 470 µF/450 Vcc.

Pentru echilibrarea curentilor la montarea in paralel a mai multor condensatoare, trebuie sa se monteze pe fiecare condensator in parte, suplimentar, care un rezistor.

Dimensionarea corecta a acestui rezistor se face tinand cont ca el trebuie sa fie de 100 ohmi pentru fiecare volt ce se aplica pe capacitatile individuale.
2500 V : 8 capacitati = 312,5 V/capacitate
312,5 x 100 = 31250 ohms = 31,25 KΩ rotunjit la valoarea standard de 33 KΩ

Puterea disipata de acest rezistor va fi de
P = E2/R, adica 312,5 x 312,5 /31250 = 3,125 W

Se poate asigura aceasta valoare prin combinatii de rezistoare serie/paralel, lucru de altfel prevazut pe placa de HV.

De notat este si faptul ca acest rezistor va avea si o functie de bleeder, asigurand descarcarea condensatorilor la stigerea sursei de HV.

Determinarea numarului de diode din puntea redresoare.

Pe placa de HV este pozitionata o punte redresoare echivalenta, cu tronsoane de cate 5 buc. diode inseriate pe fiecare ramura. Nu sunt insa prezente pozitii pentru rezistentele si capacitatile ce se pot montata suplimentar pe diode.

Prin folosirea unor tipuri particulare de diode (ex. diode in avalanse), nu mai este nevoie de rezistor si capacitate suplimentare la functionarea diodelor in serie si lucrurile sunt simple. Daca aceste tipuri de diode nu sunt disponibile, suntem nevoiti sa montam suplimentar pe fiecare dioda o capacitate si un rezistor.

O sa explic pe scurt de ce este nevoie sa fie montate in paralel pe fiecare dioda redresoare in parte suplimentar cate un rezistor si o capacitate, si cum se dimensioneaza acestea

Explicand pe scurt principiul de functionare al unui redresor monofazat dubla alternanta (in cazul placii de fata), se poate concluziona:

Pe durata alternantei pozitive, 2 diode (respectiv diodele D1 si D3) sunt polarizate direct si conduc, in timp ce celelate 2 diode (respectiv diodele D2 si D4) sunt blocate. P aceasta perioada capacitatea se incarca. Pe durata alternantei negative 2 diode (respectiv diodele D2 si D4) conduc, iar 2 diode (respectiv diodele D1 si D3) sunt blocate. Pe aceasta perioada capacitatea se descarca.

Cazuri demne de luat in seama sunt pornirea alimentatorului, functionarea in gol si in sarcina maxima. Particularitatea importanta a acestor cazuri, este pe scurt, aceea ca diodele sunt parcurse de vârfuri mari de curent si tensiune.

O alta problema comuna a alimentatoarelor sunt tensiunile tranzitorii perturbatoare din reteaua de curent alterantiv, tensiuni generate aleator de diversi factori cum ar fi: motoarele electrice, socurile din retea prin punerea sau scoaterea unor consumatori, scantei de la unele motoare cu aprindere, etc. Aceste tensiuni nu pot fi exact prevazute dar pot atinge pe perioade scurte valori foarte mari si implicit prin multiplicarea lor in secundarul transformatoarelor de HV, pot cauza de asemeni vârfuri mari de curent si tensiune ce pot distruge componente (mai ales daca sunt folosite la limita superioara de siguranta)

Parametrii mai importanti ai unei diode redresoare sunt urm?torii:
- curentul mediu redresat Ia ;
(dup? valoarea acestuia diodele pot fi îm¬p?r?ite în trei categorii : diode pentru curen?i mici = Id pin? la 1 A, diode pentru curen?i medii = Id zeci de amperi, diode pentru curen?i mari Id > 100 A);
- curentul de vârf maxim admis Imax ;
- tensiunea invers? maxim? admis? Uim.max (Vrms) .;
(aceasta este mai mic? decât tensiunea de str?pungere, Ulm. Max. 0,5—0,8 Ustr. ?i poate fi cuprins? în intervalul 50— 2 000V ;
- c?derea de tensiune direct? pentru o anumit? valoare a curentului (în jurul lui Id);
- curentul invers pentru o anumit? valoare a tensiunii, de obicei pentru tensiunea invers? maxima
- regimul termic de functionare ;

Tensiunea inversa maxima ce poate sa apara pe o dioda, in cazul nostru este : Vrms = 1,13 x Uo, adica 1,13 x 2500 V = 2.825 V

Se poate usor observa ca aceasta valoare este practic mai mare decat valoarea tensiunii Uo. O astfel de dioda care sa ne asigura acest regim, este greu de gasit si probabil scumpa si de gabarit mare. Dee aceea este mult mai practic sa se foloseasca o dioda echivalenta, compusa, alcatuita din mai multe diode inseriate.

Dioda echivalenta obtinuta prin inserierea mai multor diode in serie (ca de altfel si capacitatea echivalenta obtinuta prin inserierea mai multor capacitati in serie) este foarte vulnerabila in cazurile descrise mai sus (varfuri de tensiuni directe si inverse si varfuri de curent) si ca atare trebuie luate masuri in consecinta. Suplimetar trebuie sa montam in paralel pe fiecare dioda cate o capacitate pentru a netezi varfurile de tensiune si cate un rezistor pentru a egaliza curentii din lantul de diode. Dimensionarea acestora se face in felul urmator:

Pentru dimensionarea valorii capacitatii suplimentare, este o intreaga teorie, dar in practica se foloseste in mod uzual valoarea de 0,01?F pentru valori ale tensiunii redresate pana la 100V si valoarea de 0,001?F pentru tensiuni ce depasesc 100V.

Se retine capacitatea de 0,001 ?F (1 nF) care trebuie sa fie capabil sa functioneze la o tensiune apropiata de Uo. Deci 1 nF/2000V este suficient. De mentionat ca tipul acestui condensator trebuie sa fie noninductiv, disc ceramic, cu clasa de precizie maxim 10%.

Pentru dimensionarea rezistorului se tine cont de tipul de diode folosite. Chiar daca diodele sunt din aceiasi serie si de la acelasi producator, au rezistente interne diferite si conform legii lui Ohm, pe diode se vor regasi caderi de tensiune diferite, lucru nedorit. Sa luam un exemplu concret.

Foarte uzuale si ieftine sunt diodele de redresare rapida din seria 1N5400 – 1N5408.

Sa luam in calcul cazul meu, eu am avut in casa diode tip 1N5408 (1000V/3A). Studiind fisa tehnica aferenta acestor diode am vazut ca producatorul mentioneaza ca tensiunea inversa maxima Vrms = 700 V.

http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/wte/1N5404-TB.pdf

Proiectarea spune ca aceasta dioda sa fie sigura in functionare, sa se foloseasca la un regim de maxim 50% - 60 % din Vrms adica la o tensiune inversa de maxim 350 – 420 V

Stiind ca tensiunea totala maxima inversa pe dioda este de 2.825 V in cazul redresorului nostru, se poate afla numarul de diode necesar pentru a alcatui o dioda compusa.
2825 : 420 = 6,7 , deci un necesar de 7 diode.

In practica se poate vedea ca majoritatea redresoarelor de HV folosesc in medie un numar de 6 diode pe ramura, numar considerat acoperitor si pentru valori mari ale tensiunilor de HV

Deci dupa parerea mea, proiectarea placii cu doar 5 pozitii pe ramura este insuficienta, trebuia minim 6 pozitii; acest lucru ne obliga sa folosin diode cu Vrms mare si ne impune o functionare la granita cu limita de siguranta.

Valoarea rezistorului se calculeaza prin multiplicarea Vrms cu 500 ohms
420 x 500 = 210.000 ohms deci 210 KΩ.

Puterea disipata de acest rezistor se calculeaza:
P = E2/R, adica 420 x 420 /210000 = 0,84 W

Alegem dimensionarea la 1W a acestui rezistor si este o valoare acoperitoare pentru a asigura un regim termic lejer.

Pentru a preveni eventualele descarcari accidentale la sasiu ale tensiunii de HV care vor genera in mod sigur arcuri electrice sau descarcari in interiorul tuburilor ; descarcari ce implicit pot provoca distrugeri importante, in redresoarele de HV moderne se impune introducerea in circuitul anodic al tubului a unui rezistor de limitare a curentului (glitch).

Dimensionarea acestui rezistor se face in felul urmator.

Eimac recomanda folosirea unei valoari de 25 ohms/KV. In practica s-a demonstrat ca o valoare de 50 ohmi este suficienta pentru limitarea curentului in anodul tuburilor care depasesc chiar valoarea de 1500W disipati.

Se retine valoarea de 50 ohmi a acestui rezistor.

Considerand ca valoarea maxima a curentului pote fi de 1 A prin acest rezistor, dimensionarea lui trebuie sa fie 50 ohmi x 1 A = 50 W.

Trebuie clar gasita o valoare apropiata de 5 ohmi, preferabil 4,7 ohmi.

Pentru 4,7 ohmi valoarea rezistorului echivalent va fi de 47 ohmi, iar la un curent de 1 A puterea disipata va fi de 47W.

Pentru 5,6 ohmi valoarea rezistorului echivalent va fi insa la un curent de 1 A, 56 ohmi, dar puterea disipata va fi de 56 W, ceea ce depaseste maximul de 50W realizabili din inserierea a 10 buc. rezistente de 5W/buc. Si trebuie sa optam pentru valoarea imediat superioara 5,6 ohmi/7W, care sunt de alt gabarit si nu stiu in ce conditii pot fi plantate pe placa de HV (spatiu restrans)

Este destul de dificil de gasit acest rezistor (50 ohm/50W), asa ca s-a optat practic pentru realizarea lui pe placa de HV prin insumarea a 10 rezistoare de 5 ohmi/5W.

Pe placa de HV, in cazul nostru, aceste rezistoare sunt pozitionate in mod gresit, in spatiu restrans. Aceste rezistoare pot functiona in regim termic avansat, valoarea de

50 ohmi/50 W este la limita (preferabil ar fi fost o rezistenta echivalenta de 50 ohmi la o putere superioara; 80 - 100W) si implica disipatie termica maxima; trebuia avut grija ca la proiectarea cablajului imprimat, sa se asigure circulatia de aer eficienta printre rezistoare. Ba mai mult, in mod gresit acest bloc de 10 rezistoare este pozitionat in imediata apropiere a capacitatilor, astfel incat prin caldura degajata, se va transmite (in mod negativ) temperatura suplimentara asupra capacitatilor si in timp acest fenomen duce la "uscarea electrolitului din capacitati" scoarerea lor din parametrii si in final scoarerea lor din functiune. Montarea unui ventilator poate sa fie de mare utilitate aici.

Intre placa de HV si placa de control propriu-zisa exista un protocol bine stabilit. Diverse tensiuni si curenti sunt analizate in placa de control si in functie de valorile presetate se iau actiuni in consecinta.

O alta greseala importanta a placii de HV este pozitionarea lantului de rezistoare de 1 MΩ, divizor de tensiune pentru generarea tensiunii de HV OK, imediat dupa diode, dar inainte de blocul rezistor de limitare a curentului (glitch). In acest fel, nu se mai poate asigura o protectie eficienta, deoarece, placa de control primeste tensiunea de HV OK, dar tensiunea de +HV poate sa nu fie prezenta la iesirea redresorului de HV (se intrerupe un rezistor din cele 10 de 5 ohmi/5W, situatie foarte posibila datorita dimensionarii la limita a acestui rezistor). Placa de control, primind tensiunea de HV OK, va mentine in circuit alimentarea trafului de HV, fara insa ca tubul sa primeasca tensiune in anod; va permite trecerea finalului in secventa de TX, situatie nerecomandata, daca ne gandim ca un GS35b trebuie excitat cu puteri mari (150W).

Pentru ca aceasta protectie sa fie eficienta se intrerupe cablajul aferent divizorului de tensiune HV OK si se va repozitiona exact la iesirea tensiuni de +HV.

Placa de HV:

NOTA :
In cazul redresoarelor (cele de HV sunt incluse), nu se pun componente la intamplare, fiindca asa am vazut noi la altii sau pe internet (cum din pacate am vazut la multi radioamatori). Dimensionarea corecta a tuturor componentelor duce la o functionare sigura si de lunga durata. Realizarea unui cablaj compact si de mici dimensiuni nu este aici un avantaj, dat fiind faptul ca unele componente vor functiona in regim avansat de disipare termica.

Am realizat practic sursa ca in figura :

De remarcat ca am introdus in circuit un HV fuse – o siguranta fuzibila, in partea superioara si in exteriorul placii de HV; siguranta construita dintr-un singur fir de cupru, extras dintr-un conductor multifilar de 4 mmp sectiune. Practic o lungime de 10 cm din acest fir, asigura o protectie eficienta la scurt circuit. Am introdus acest HV fuse, ca urmare a multor dicutii pe teme de siguranta a redresoarelor de HV, purtate cu radioamatori - constructori experimentati din Germania si USA.

Am pozitionat conectorii si am marcat tensiunile ce urmeaza a fi exportate spre final:

Am echipat aceasta sursa cu placa de HV in mod experimental, pentru a studia functionabilitatea si fiabilitatea unei astfel de surse in conditii reale de exploatare si trafic radio si in mod voit am ales o tensiune anodica mai mica. Am facut acest stagiu, pregatindu-ma pentru a transforma sursa de 3,6 KV/1A pe care in mod curent o folosesc la finalul cu GS35b.

Problemele legate de sursa de HV fiind rezolvate am trecut la echiparea finalului cu placa de protectie propriu-zisa.

Pentru a putea realiza practic insa acest lucru, trebuia ca placa sa fie echipata in mod particular, pentru a putea asigura protectia unui tub GS35b si apoi presetata sa respecte datele si valorile din fisa tubului GS35b. De mentionat aici ca placa de protectie propriu-zisa a fost conceputa generic sa poata deservi o mare diversitate de triode.

Se consulta fisa tehnica a tubului GS35b http://www.g8wrb.org/data/Russian/GS-35B.pdf

Am inceput sa fac reglajele "la rece" a placii de protectie:

Am reglat:
- Aparatele magnetice de panou sa poata indica pe ecran la cap de scala:
1250 mA pentru anod si 500 mA pentru grila ;
- valoarea tensiunii de bias intre 24 – 35 V
(am echipat placa cu 2 buc. P24ZA50 Harris - Radial Lead Metal-Oxide Varistors for Low to Medium Voltage Operation) componente care asigura protectia catodului la supratensiune ;
- protectia pentru depasirea valoarii maxime a curentului anodic de 1250 mA;
- protectia pentru depasirea valoarii maxime a curentului de grila de 500 mA ;
- protectia pentru decuplarea din circuit a sursei de HV in caz de:
fault curenti anod sau grila, lipsa tensiune de HV,
- revenirea in mod de lucru dupa producerea unui fault ;
- temporizarea de 3 minute la introducerea sursei de HV in final ;
- comutarea secventelor RX/TX ;
- semnalizarea tuturor evenimentelor pe panoul frontal.
- tensiunile de actionare pentru releele coaxiale ;

In timpul efectuarii acestor teste am descoperit in placa de protectie urmatoarele greseli:
- Capacitatea C3 nu este corect pozitionata. Se pastreaza terminalul conectat la R3, dar se desface terminalul capacitatii de la anodul diodelor D2 si D5 si se conecteaza la GND.
- RV4 nu este corect pozitionat. Se pozitioneaza corect in urmatorul mod:
cursorul semireglabilului RV4 (10 K) se va conecta la traseul aferent rezistentei marcata pe placa R-10K (rezistenta este pozitionata sub TL431CZ – ajustable Zenner).

Un terminal al semireglabilului se va conecta la strapul J14 (strapul J14 se gaseste sub rezistenta de 10K/5W), iar celalalt terminal al semireglabilului se lasa neconectat (in aer).

Cu aceaste operatii am incheiat reglajul la rece al placii de control.

Pentru a echipa finalul meu cu aceasta placa, a trebuit sa dezmembrez vechiul final in parti componente. "Am stricat" finalul in cel mai scurt timp posibil, dat fiind faptul ca aceasta este partea cea mai placuta din electronica si la la care ma pricep cel mai bine.

Am trecut apoi la reconstructia noului final. Am repozitionat vechile componente si am adaugat cele noi:

Am reconstruit panoul frontal :

si in final am efectuat conexiunile electrice. Noul vechi final (NOF... hi hi hi) este gata de testare in conditii reale.

Power on :

si dupa temporizarea de 3 minute redresorul de HV este cuplat automat in circuit :

Ready !!

S-a conectat sursa de HV, am apasat PTT incarcand din transceiver putere in mod progresiv. Urmaream indicatia reflectometrului, 100W out, 200 W out, 300W out, 400W out si cand ma bucuram mai mult de reusita … mult fum din sursa de HV.

Binecunoscutul miros de conductor ars a invadat casa, si tensiunea anodica s-a oprit. Finalul a semnalizat faultul – un lucru bun, un test neplanificat incheiat corespunzator. Am apasat "Reset" si finalul semnaliza lipsa tensiunii anodice – test corect.

Bineinteles ca nici sotia mea nu a pierdut ocazia sa–mi spuna " faci deja focul ? Ce a venit iarna asa de repede ?" Apoi a continuat "Iar ti-ai adus tancul in casa ?". Vazandu-ma ca nu prea imi arde de glume a inchis discutia parafrazand : "Soba asta e buna sa afume tata carnatii la iarna, lasa-l asa, nu mai umbla la el !"Apoi a parasit in sfarsit incaperea.

Am desfacut sursa de HV sa vad ce s-a intamplat acolo. M-a bufnit rasul cand am vazut ce era de vina, in loc de resistente de 5,6 ohmi, montasem rezistente de 56 ohmi in glitch. Nu stiu cum am reusit sa citesc eu pe rezistente aceasta valoare si sa o consider ca fiind cea necesara. Greseala absolut copilareasca. Normal ca in emisie cand curentul a inceput sa creasca, blocul de 10 rezistente s-a transformat in resou si a ars si PVC-ul la niste conductori de prin preajma.
56 ohmi x 10 buc = 560 ohmi. Puterea dispata 560W – un adevat resou !!
,,Norocul meu’’ ca din cauza supraincalzirii, efectiv s-a topit fludorul cu care erau rezistoarele lipite pe placa. Rezistoarele au cazut de acolo, placa de HV fiind montata – asa cum se poate vedea in figura – in pozitie verticala. Prin scoaterea lor din circuit, tensiunea de HV s-a intrerupt si nu a mai ajuns in final.

Am inlocuit, a doua zi rezistentele buclucase si am reluat testele. In sfarsit totul OK. Era ora 2 noaptea cand l-am sunat pe prietenul meu George – YO3ICW si i-am zis ca nu e timp de dormit si sa facem niste teste. (Lucrez mai mult noaptea, asta si datorita faptului ca mireasa doarme (si tace), iar in casa mai este un "inginer electronist" – fiul meu, in varsta de 1 an si opt luni si ne certam pe scule si pe idei).

Cu 35 W input, la o tensiune anodica de 2500 Vcc in gol si 2200 Vcc in sarcina, am obtinut putin peste 750 W output in FM, cu un curent anodic de aproape 700 mA si curent de grila 230 mA. Mai mult cred ca nu puteam sa obtin din aceasta sursa de HV.

Am trecut apoi in CW si SSB unde am efectuat "primul QSO" cu mine insami, YO3ICW – George, punandu-mi telefonul la difuzorul transceiverului sau unde mi-am auzit si evaluat propriile semnale receptionate in Bucuresti.

Randamentul obtinut este de 50%, multumitor in conditiile in care sursa de HV folosita a fost una subdimensionata si nu am reusit decat sa gidil un pic "monstrul" din tubul GS35b.

Concluzii finale:

Departe de mine ideea de a da nastere de polemici pro si contra. Nu evaluez in nici un fel acest set de placi, ba chiar am deosebita stima si respect pentru radioamatorii care intreprind ceva. Ca acel ceva nu este perfect sau nu se ridica la standarde personale, e alta poveste. Si orice lucru gresit se poate indrepta. E de fapt ca in basmul cu Harap Alb, daca nu ar fi existat nu s-ar fi povestit. Dar setul de placi exista si eu am incercat sa va aduc povestea.

Cred ca sunt si alti posesori ai acestui set de placi, si alti doritori si fiecare, in urma citirii acestui articol si-a format o idee personala, despre setul de placi HV + control care s-au produs in urma dezvoltarii proiectului comun, atat de comentat pro si contra pe internet. Las la libera dvs apreciere daca merita achizitionate si folosite sau nu si totodata am speranta ca aceste consideratii vin si in sprijinul radioamatorilor care nu sunt ingineri electronisti, dar vor sa dimensioneze corect o sursa de HV.

Pentru eventuale relatii suplimentare si detalii va stau la dispozitie.

73 si trafic placut !
Cu stima,
YO4FNG
Ing. Liviu Babi
Maestru al sportului

Bibliografie:
- The Radio Amateur’s Handbook – editia 1981 ;
- Electronica industriala – E. Ceanga si grupul – editia 1980 ;
- Automatica, Electronica, Informatica si Management – I. Ristea si grupul, - editia 1989 ;

Liviu Babi YO4FNG

Articol aparut la 24-10-2010

16383

Inapoi la inceputul articolului

Comentarii (11)  

  • Postat de Doru Zaslo - YO2AMU la 2010-10-24 19:13:22 (ora Romaniei)
  • Foarte la obiect acest articol care ne reaminteste multe lucruri peste care "sarim" cand proiectam o sursa pentru un final.
    Folosind aceesai placa HV am avut neplacerea sa observ si eu greseli dar ca noroc cineva mi-a spus sa fiu atent la polaritatea condensatorilor de filtraj.
    La sursa mea de HV tensiunea alternativa este de 2300 V si condensatorii se incalzesc,astept "pocnitura".
    Nefericita idee cu rezistorii de 5,6 Ohm . La un curent >1A ei sunt la limita si la 1,8 A de la finalul cu GU78b am ramas fara tensiune anodica , HV-OK trebuie sa se ia ,dupa cum spunea si Liviu, direct de la borna de intrare a tensiunii anodice in rezonator.(Ma refer la un PA pe 2m).Este cazul cel mai nefericit in cazul tetrodelor care raman cu G2 alimentat in lipsa tensiunii anodice. La mine a functionat limitarea de curent pe G2 si la 100 mA a intrat protectia in functie salvand tubul.
    Condensatori in serie...si inca multi! Este o alegere pe care uneori gabaritul ni-l impune dar eu raman la ideea folosirii unei bobine de soc de filtraj. E mare, e greu , e scump dar, pentru ceva serios, sistemul de "drossell input" are avantaje care nu se discuta. Nu ne mai temem de "varfuri" de tensiune fiindca se suprima. Intri cu o tensiune , de pilda de 2300 V si dupa drossell pe condensatori va fi tot 2300 sau mai putin. Se pot folosi capacitati de calitate in ulei care nu au moarte si chiar 8 uF ajunge pentru un filtraj normal. Am folosit asa ceva la vechiul me final de EME cu 2 x 4CX250b. Vrand sa fiu si eu in pas cu modernul am neglijat siguranta pentru o micsorare de gabarit dar , NU MERITA.
    Felicitari Liviu pentru articol si munca depusa!
    Se pare ca la unii mai exista HAM SPIRIT si pot impulsiona si pe altii sa vina cu experienta lor in constructii fara sa suparam pe cei ce au imbratisat partea "literara" a acestui hobby. Este nevoie mare si de asa ceva!
    73 de Doru

  • Postat de Dan - YO6OMD la 2010-10-24 20:36:13 (ora Romaniei)
  • Felicitari pentru constructie.Placa de HV a fost realizata in principal pentru utilizare in amplificatoare echipate cu GI7b sau 2xGI7b, sau alte tuburi care necesita tensiune anodica mai scazuta, adica pentru 600-800w out.Am realizata o asemenea placa echipata cu 8x220uF/450v, rezistenta 2x100ohmi/50w externa placii si divizorul rezistiv modificat pentru masurarea tensiunii de HV.Intentionez sa o folosesc la un amplificator de 400w out in 50Mhz cu 3xQQE06/40.
    Nu am utilizat decuplari pe diodele redresoare.
    De fapt asta este si nelamurirea mea, de ce sunt necesare rezistente in paralel pe diodele redresoare, acestea sunt din acelasi lot,iar tehnologia de constructie este mult mai bine pusa la punct pentru a obtine o dispersie suficient de mica a curentilor in lantul de diode.Cum au fost alese rezistentele, deoarece cele uzuale au tensiunea nominala de 250v-350v.
    Desi intentia nu a fost de a utiliza placa pentru GS35, se poate realiza cu mici modificari, adica utilizarea de diode BY255 la 1300v/910v si condensatoare la 500v.Insa pentru o mai mare fiabilitate a sursei, mai ales pentru puteri mari, este preferata utilizarea condensatoarelor in ulei nepolarizate.Cele electrolitice sunt consumabile, la puteri si tensiuni mari de HV nu sunt practice. 73! de Dan YO6OMD

  • Postat de George - YO3ICW la 2010-10-24 20:51:12 (ora Romaniei)
  • Rezistentele se monteaza pt tensiunea inversa, faptul ca sunt din acelasi lot nu are absolut nici o relevanta.Daca se doreste renuntarea la rezistentele paralel asa cum a spus si Liviu se pot folosi diode in avalansa care sunt mai scumpe si mai greu de gasit.
    Felicitari pt articol Liviu si poate cu ocazia asta constientizam cu toti ca orice lucru in proiectare se face cu o ,,rezerva de putere'' cu atit mai mult cu cit vorbim de mii de volti si daca avem o experienta neplacuta este posibil sa nu mai apucam sa o povestim...

  • Postat de Constantin Neagu - YO4US la 2010-10-25 00:32:24 (ora Romaniei)
  • O observatie: La schema de principiu a redresorului bialternanta in punte,legaturile la puntea de diode sunt inversate.73!

  • Postat de Liviu - YO4FNG la 2010-10-25 02:09:01 (ora Romaniei)
  • Aveti perfecta dreptate, diodele sunt gresit pozitionate si nu am observat decat acum, este o greseala de tiparire in manual. Imi cer scuze in numele autorilor cartii din care am scanat redresorul.

  • Postat de Remus - YO4GJH la 2010-10-25 14:53:12 (ora Romaniei)
  • Felicitari Liviu pentru articol, mai am ce invata de la tine. Multumesc si astept un articol cu ce qso-uri via EME & MS ai realizat cu "batranul" qro. 73`s de Remus.

  • Postat de Sorin - YO7CKQ la 2010-10-26 09:48:07 (ora Romaniei)
  • Un material foarte bine scris care analizeaza intr-o perspectiva practica un montaj care, pentru multi, pare sa fie banal. Observatiile sint corecte iar propunerea de a instala un mic ventilator pe placa HV merita toata atentia.
    In cariera mea am construit patru surse de inalta tensiune ( niciuna de acest nivel de tensiune & curent ) si am constatat ca electronica este 'diferita" cind vine vorba de curenti si/sau tensiuni foarte mari. Orice amanunt neglijat aduce pagube si necazuri mari.Trei observatii:
    1. in practica mea am constatat mai multe cazuri de intrerupere a unor rezistoare de zeci/sute de Kohmi care aveau la borne tensiuni de sute de volti. Ultimul caz intr-o sursa DM330MVT. Probabil ca fenomenul apare ca urmare a intensitatii foarte mari a cimpului electric datorita materialului conductor cu rezistivitate mare si a distantei prea mici intre spirele adiacente. Rezistoarele de egalizare din puntea redesoare, care au la borne o tensiune permanenta de 700 volti, consider ca sint supuse unui stres important cumulat si cu puterea disipata de 0.8 wati. Limitarea tensinii la bornele rezistoarelor ( 350 volti ) este luata in calcul chiar de G3SEK la dimensionarea lantului de rezistori R106A-Z ( senzorul pentru HV ). In aceasta perspectiva cred ca este mai fiabil ca rezistoarele din puntea redresoare sa fie realizate din cite doua unitati, de valoare egala ( R/2 ), inseriate. Se rezolva si problema puterii disipate.

    2. Problemele produse de o intrerupere a rezistorului "glich" ar putea fi micsorate prin inlocuirea lui cu un ansamblu de 5 rezistori in paralel. Dupa cum se vede si in Foto 2, partea dreapta, s-ar simplifica si proiectarea circuitului imprimat.

    3. cred ca nu ma insel, dar cataloagele mai vechi de componente pasive indicau si "rigiditatea dielectrica", adica tensiunea maxima ce se poate aplica timp de 60 secunde intre carcasa componentei si un terminal. Cred ca valorile uzuale erau undeva la 1 Kvolt. Ar trebui luat in calcul acest aspect la proximitatea intre componente si fata de planul de masa.

    Inca o data un material bun care va conduce la reproiectarea placilor din YO, la un alt standard !
    73s Sorin

  • Postat de Dan - YO6OMD la 2010-10-26 14:35:58 (ora Romaniei)
  • In Agenda radioelectronistului, editia 2-a din 1989 pentru categoriile de rezistente romanesti fabricate la acea data , tensiunea nominala limita pentru rezistoarele de carbon de 0,25w este de 250v, pentru cele de 0,5w este de 350v, iar pentru cele cu pelicula metalica 125-250-350v.Mai sunt prezentate cateva serii de rezistente la 500-700v dar au dimensiuni mai mari decat cele uzuale, precum si seria de rezistoare pentru inalta tensiune HVR3050 la 4kv.Cat despre rezistoarele cumparate din magazinele actuale, cine mai poate oferi datele de catalog?

  • Postat de Alex - (neradioamator) la 2010-10-26 19:42:14 (ora Romaniei)
  • Am sustinut astazi examenul de viitor radioamator, sper sa fiu admis. Tot acum, citind acest articol am inteles pentru prima data clar si concret dimensionarea unei surse de inalta tensiune. Am vazut multe scheme de surse de HV pe net, valorile componentelor difereau foarte mult intre ele, desi scopul era unul singur; nicieri nu era explicat foarte clar de ce trebuie sa punem mai multe diode in paralel, de ce trebuie sa punem in paralel pe diode condensatori si rezistente, de ce este nevoie de rezistente pe condensatori, ce este un glitch, etc... dar mai ales care sunt interpretarile fizice si cum se dimensioneaza acestea. Foarte interesant articol si mai ales util. Banuiam ca exista un calcul de dimensionare, insa niciodata nu am dat de el. Acum totul e clar si simplu. Multumim inca o data, 73 !

  • Postat de Oproescu Gheorghe - Tavi - YO4BKM (yo4bkm) la 2010-10-26 21:47:25 (ora Romaniei)
  • Complicat, costisitor, migalos. Apreciez umorul cu care autorul trece peste aceste lucruri, parca mult mai suculent in primul sau articol cu ceva vreme in urma. Dar ma intreb: ce vom face cand vom deveni (prin evolutie, bineinteles) telepati? 73 de YO4BKM!

  • Postat de Sorin - YO9HVP la 2010-11-22 22:02:47 (ora Romaniei)
  • Felicitari Liviu pentru munca depusa si pentru faptul ca ai trecut cu rabdare peste greselile setului de placi si nu ai incercat sa carcotesti ca multi alti colegi...
    Eu nu am prea inteles de ce ma fac vinovat de aceste greseli din moment ce proiectul a fost unul comun, deasemenea am si explicat la acea vreme ca eu nu am cunostinte vaste in domeniul amplificatoarelor RF de mare putere, dar ca pot proiecta in conditii de de design propriu orice sistem electronic folosit de radioamatori.
    Ma repet fara a incerca sa ma disculp, am spus ca nu-mi pasa ce spun carcotasii... Placa HV a fost proiectata incat sa fie la aceleasi dimensiuni cu placa TB, eu avand si componente si posibilitati de a dimensiona corect o placa de alimentare, dar pentru asta trebuia cineva cu experienta care sa faca exact observatiile tehnice din articolul de mai sus.
    Dupa proiectare am prezentat fisierele si documentatia pe forum, daca nu s-a gasit nici un istetz care sa ridice problemele mentionate nu trebuia sa pape rahat cu ambele maini ulterior...
    In speranta ca totul va fi inteles candva, am sa incerc sa produc in viitorul apropiat o sursa in comutatie de 3000-4000W/1500-3500V...
    Inca ma mai gandesc cum sa fie realizata si poate pe viitor o voi face un proiect comun deoarece nu-i tocmai ieftin de produs o asemenea bijuterie...

    Scrieti un mic comentariu la acest articol!  

    Opinia dumneavoastra va aparea dupa postare sub articolul "NOF (noul meu ... vechi final) cu tubul GS35b"
    Comentariul trebuie sa se refere la continutul articolului. Mesajele anonime, cele scrise sub falsa identitate, precum si cele care contin (fara a se limita la) atac la persoana, injurii, jigniri, expresii obscene vor fi sterse.
    Comentariu *
     
    Trebuie sa va autentificati pentru a putea adauga un comentariu.


    Opiniile exprimate în articole pe acest site aparţin autorilor şi nu reflectă neapărat punctul de vedere al redacţiei.

    Copyright © Radioamator.ro. Toate drepturile rezervate. All rights reserved
    Articole | Concursuri | Mica Publicitate | Forum YO | Pagini YO | Call Book | Diverse | Despre Radioamator.ro | Contact