Renat
Terlecki, "Wzmacniacz mocy na prąd stały RA360ST" |
Radjotechnika
w ostatnich czasach zyskała zupełnie nową dziedzinę działalności w
postaci instalacyj głośnikowych dużej mocy. Pomijając film dźwiękowych
instalacje głośnikowe dużej mocy spotykamy również często w całym
szeregu instytucyj użyteczności publicznej jak dworce kolejowe,
pensjonaty, hotele, place sportowe, sale koncertowe, ba - nawet kościoły
i parlamenty. Kilkuletnia praktyka skrystalizowała pojęcie współczesnego wzmacniacza mocy i dziś od takiego urządzenia wymagamy: 1. Zupełnej elektryfikacji. 2. Równomierności wzmocnienia i odtworzenia szerokiego zakresu częstotliwości. 3. Wszechstronnego zastosowania, a więc zarówno dla adaptera, jak mikrofonu, fotoceli, radja i t.p. 4. Możliwie dużej sprawności. 5. Przejrzystej konstrukcji. 6. Prostej obsługi i minimalnej konserwacji, a wreszcie 7. Starannie dopasowanego sprzętu. Wszystko to udaje się jednak wówczas, gdy mamy do dyspozycji źródło prądu zmiennego, najczęściej w postaci sieci oświetleniowej. Prąd zmienny bowiem, jak wiemy daje się transformować na dowolnie wysokie lub niskie napięcie; możemy więc bez strat na oporach redukcyjnych konstruować ekonomiczne obwody żarzenia, a mając dowolnie wysokie napięcie anodowe stosujemy bardziej wydajne układy np. "klasy C" czyli bezpośrednio sprzężone. W wielu miejscowościach mamy jednak elektrownie, dostarczające do celów oświetleniowych, bądź też przemysłowych prądu stałego i w tym wypadku budując wzmacniacz dużej mocy, spotykamy się ze specjalnemi trudnościami. W zasadzie bowiem, z przyczyn wyżej podanych, wzmacniacze dużej mocy z reguły są obliczane na sieć pr. zmiennego, wobec czego chcąc je zasilać z sieci pr. stałego, musimy stosować przetwornice, których koszt przy małych instalacjach może przekroczyć wartość wzmacniacza. Niekiedy więc opłaci się zrezygnować z ekonomiczności układu i zadowolić się jak na wzmacniacz dużej mocy stosunkowo b. niskiem napięciem anodowem bo 150÷200 Volt. Niżej opisany wzmacniacz d. m. zaprojektowany jest na zasilanie z sieci pr. st. o napięciu 250÷150 Volt. Rzecz zrozumiała, że zmniejszając wartość głównego oporu redukcyjnego "R" możemy wzmacniacz załączyć do sieci o niższem napięciu, wówczas jednak moc stopnia wyjściowego spadłaby zbyt znacznie. SCHEMAT Zanim zabierzemy się do właściwego wzmacniacza, zacznijmy od przestudjowania "gwoździa układu" - obwodu żarzenia. Obwód ten jak widzimy z uproszczonego schematu na rys.1 składa się z regulowanego oporu R5, na którego końcówkach w myśl prawa Ohma przepływający prąd (1,4 Amp.) wytwarza różnicę potencjałów "Eg", użytą tu jako ujemne przedpięcie siatkowe lamp wyjściowych. Następnie prąd żarzenia ulega rozgałęzieniu po 0,65 Amp. na dwie równolegle katody lamp wyjściowych. Reszta prądu w myśl prawa Kirchhoffa przepływa przez regulowany opór bocznikowy R4, którym regulujemy napięcie żarzenia obu tych lamp. Dalej znowu zsumowany prąd żarzenia przepływa przez podgrzewacz pośrednio żarzonej lampy wejściowej (ca 1 Amp.), której żarzenie regulujemy oporem bocznikowym R3. Dalej mamy lampę żelazo - wodorową "1331" automatycznie regulującą natężenie prądu żarzenia do wielkości 1,3A - no i wreszcie główny opór redukcyjny R.
Zaznaczyć należy, że suma oporów tego obwodu
pomiędzy punktem A i B musi być wielkością stałą dla danego napięcia
sieci. Niezbyt duże wahania w napięciu sieci oraz zmiany oporów R5 i R
automatycznie wyrówna lampa oporowa, jednak np. większe zmiany oporu R5
musimy kompensować opornikiem R.
Na wejściu mamy przełącznik umożliwiający szybkie przerzucenie wzmacniacza z jednej pary gniazd wejściowych na drugą. Od przełącznika prąd o częstotliwości słyszalnej przebiega przez potencjometr Pot, regulujący siłę, skąd idzie na uzwojenie pierwotne transformatora Tr1, którego wtórne uzwojenie stanowi obwód siatkowy lampy wejściowej wzmacniacza. Potencjometr z powodzeniem możemy opuścić, jeżeli stosowane źródło prądów słyszalnych (adapter-mikrofon) ma własną regulację siły. Opór R2 wtrącony do obwodu katody pierwszej lampy daje jej niezbędne przedpięcie ujemne siatki. Anoda lampy wejściowej poprzez pierwotne uzwojenie Tr2 dołączona jest do dławika Dł, który wraz z kondensatorem C2 służy do wygładzania pulsacyj prądu sieci. Wtórne uzwojenie Tr2 posiada trzy końcówki. Do środka tego uzwojenia doprowadzone jest ujemne napięcie siatkowe lamp wyjściowych, zaś pozostałe końcówki, na których otrzymujemy napięcia zmienne prądów wzmacnianych z przesunięciem w fazie o 1800 dołączone są odpowiednio do siatek tych lamp. Z powyższego widzimy, że lampy końcowe pracują tu w symetrycznym układzie przeciwsobnym t. zw. "klasy A". Prądy anodowe tych lamp, a właściwie składowe zmienne tych prądów sumują się w transformatorze wyjściowym "Tr. w.", którego uzwojenie pierwotne jest też podzielone na dwie sekcje, dołączone do anod obu lamp w przeciwnych kierunkach. Ponieważ fazy tych prądów są również przeciwne, więc wytworzone przez nie strumienie magnetyczne w rdzeniu mają kierunki zgodne, a więc dodają się. Po stronie wtórnej transformator wyjściowy posiada 2 uzwojenia: dla głośnika nisko i wysokooporowego z odgałęzieniami, co znowu pozwala na dopasowanie transformatora do głośnika. Wyżej opisany układ lamp wyjściowych jak wiadomo odznacza się wyjątkową równomiernością wzmocnienia, a co najważniejsze nie wymaga dużych napięć anodowych. W rozważaniach powyższych pominęliśmy R1-C1 oraz R6-C3, które jak wynika ze schematu służą do filtrowania poszczególnych napięć siatkowych; zaznaczyć należy, że napięcie anodowe lamp końcowych nie jest tu wcale filtrowane, ponieważ jego pulsacje znoszą się wzajemnie na transformatorze wyjściowym, a nawet pominięcie oporu R6 i bezpośrednie przyłączenie środka uzwojenia wtórnego Tr2 do minusa sieci poprostu się nie odczuwa. SPIS CZĘŚCI Pot = 50000omow; Transformator Tr1=międzylampowy
1:3 - 1:6, wysokiej klasy;Tr2 = Polton, Pusch-Pull, typ cięższy 1:4; Tr.
w. = wyjściowy Polton Pusch-Pull, typu WDM3 z uzwojeniem na głośnik
dynamiczny oraz magnetyczny; mA = miliamperomierz z cewką ruchomą
0-200mA; Dł = dławik Polton D3530; B = bezpiecznik żarówkowy 3,5V-2A.
Kondensatory: C1 = C3 = 2µF; C2 = 4µF 1000V;
C4 = C5 = 2=4µF. Opory: R1
= 0,1meg; R2 = 1000 om drutowy; R3 = 20 om zmienny;
R4 = 30 om zmienny; R6
= 0,01 meg; R5 = 20 om według opisu; R = 150 om według opisu. W1 = wyłącznik
sieciowy pokrętny 2-biegunowy; W2 = wyłącznik sieciowy 1-biegunowy; 2
podstawki lampowe 4-nóżkowe; 1 podstawka 5-nóżkowa; 1 podstawka 3-nóżkowa;
przełącznik 2x3; 6 prętów gwintowanych, 4mm po 14cm długości z 48
nakrętkami; arkusz eternitu, arkusz azbestu 320x250mm, dykta
400x420x10mm; bakelit 400x110x3mm; 8 gniazd telef. na dwóch tabliczkach
bakelitowych, 11 śrub 5mm z nakrętkami do chassis. MONTAŻ Rozpoczynamy od sporządzenia chassis (rys. 3, 4 i 5). Z kawałka dykty 400x300x10mm wycinamy deskę montażową o wymiarach 400x170 z występem w lewym tylnym rogu 130x70 i kładziemy je na dwóch ramkach wykonanych z grubej blachy żelaznej. Pozostałą część dykty wykładamy z jednej strony azbestem i ustawiamy prostopadle do deski montażowej. W ten sposób otrzymujemy skomplikowane chassis, bowiem w przedniej części mamy "dwa piętra", zaś w tylnej jest miejsce "na piętrze" dla lampy oporowej oraz, dobrze chłodzoną i termicznie izolowaną od właściwego wzmacniacza, przestrzeń na opory R i R5. Opory te umocujemy przestrzenie w sposób podany na rysunkach przy pomocy prętów gwintowanych oraz pasków blachy.
Wspomniane wyżej opory R i R5 będziemy musieli
wykonać sami. Z nabytej za 40gr. dachówki eternitowej wycinamy 7 sztabek
o wymiarach 340x50mm i wiercimy w nich po dwa otwory na pręty do
umocowania na prętach, oraz po dwa dla końcówek drutu oporowego. Następnie
na jednym takim pasku nawijamy na całej jego długości 10 metrów drutu
nikelinowego 0,5mm - będzie to opór R5. Na sześciu pozostałych
nawijamy po 14 metrów tegoż drutu. Po złączeniu ich w szereg otrzymamy
opór R. Przy nawijaniu drut należy silnie naciągać, aby podczas pracy
nie obsuwał się wskutek ogrzewania. Następnie z blachy miedzianej
robimy dwie klamerki, przy pomocy których będziemy regulować opory R i
R5. PIERWSZA PRÓBA Przed włączeniem
prądu wtrącamy dodatkowo do przewodu ujemnego sieci amperomierz o takiej
skali, która umożliwiłaby nam odczytanie natężenia 1,4 Amp; następnie
ustawiamy pióra oporów R3 oraz R4 na połowie uzwojeń, klamerkę na
oporze R5 ustawiamy tak, aby włączone było około 3/4 jego drutu
oporowego, wreszcie klamerkę na oporze R ustawiamy tak aby był włączony
cały opór. Teraz ustawiamy lampy i upewniwszy się, że W2 jest wyłączony;
włączamy sieć obracając wyłącznik W1. Wskazówka amperomierza ustawi
się w pewnem położeniu wskazując około 1 Amp. Teraz patrzymy lam
lampy P460 czy przypadkiem katoda której z nich nie świeci się jasno
czerwonym żarem. Jeśliby to nastąpiło, należy natychmiast wyłączyć
W1 i odszukać przerwę w obwodzie żarzenia drugiej lampy, bowiem katody
tych lamp podczas pracy nie świecą, jeśli natomiast jedna zaczyna świecić
to byłoby dowodem, że cały prąd żarzenia (a w danym wypadku około 1
Amp.) przepływa tylko przez tą jedną świecącą lampę. Po usunięciu
ewentualnego uszkodzenia zkolei możemy przystąpić do właściwej
regulacji a więc włączamy prąd (W1). OBSŁUGA Do
jednej pary gniazd wejściowych lub bezpośrednio do pary kontaktów w
przełączniku łączymy przewody adaptera. Do drugiej - możemy załączyć
drugi adapter lub jakiś inny przyrząd, np. wstępny wzmacniacz od
fotoceli (w kinie) albo obwód anodowy lampy detektorowej odbiornika i t.p.
Głośnik dynamiczny lub magnetyczny, względnie oba jednocześnie łączymy
do właściwych gniazd transformatora wyjściowego. Jeśli posiadany
transformator nie ma uzwojenia dla głośnika magnetycznego, to można go
załączyć poprzez dwa kondensatory blokowe po 2÷4µF
do końcówek uzwojenia pierwotnego tego transformatora według rys.2 (C4-C5);
wówczas transformator pełni rolę dławika m.cz. Renat Terlecki |
[artykuły] |
© 2003 FonAr Sp. z o.o. e-mail: waw@fonar.com.pl |