Antoni Biliński, "Stabilizowany zasilacz lampowy"
Radioamator i Krótkofalowiec 6/1969

Opisany poniżej zasilacz wykonałem dla potrzeb swojej pracowni radioamatorskiej jako źródło napięć stałych i zmiennych, które bywają najczęściej potrzebne przy pracach nad nowymi układami lub przy naprawie urządzeń radiowo - telewizyjnych.

Schemat zasilacza przedstawiony jest na Rys.1. Dostarcza on napięć zmiennych 2x6,3V lub 12V przy obciążeniu do 5A oraz napięcia 120V przy prądzie do 1,5A. Istnieją w nim również dwa niezależne układy prostownicze dla napięcia stałego, regulowane i stabilizowane: zasilacz wysokiego napięcia regulowany w zakresie 120 do 450V o średnim prądzie obciążenia do 120mA oraz zasilacz niskiego napięcia, regulowany w zakresie 20 do 100V dla obciążenia nie przekraczającego 10mA.

Rys.1.

transformator sieciowy ma uzwojenie sieciowe nawinięte odpowiednio grubszym drutem tak, aby mogło ono jednocześnie służyć jako autotransformator 220/120V przy maksymalnym obciążeniu 180VA. Uzwojenia żarzenia dla układów zewnętrznych 2x6,3V połączone szeregowo mają wspólny punkt przyłączony do chassis. Pozwala to na korzystanie również z napięcia 12,6V.

Zasilacz wysokiego napięcia ma jedno wyjście pomiarowe. Jedno z gniazd dostarcza prąd stały poprzez wbudowany do zasilacza dwuzakresowy miliamperomierz. Jest to szczególnie wygodne przy badaniu układów złożonych. Przykładowo podam zastosowanie. Kilkustopniowy wzmacniacz małej częstotliwości, którego końcowe stopnie zostały uprzednio zmierzone, należy wyposażyć w stopień wejściowy. Wzmacniacz końcowy ze stopniem sterującym zasilamy omijając miliamperomierz, zaś pierwszy stopień zasilamy poprzez miliamperomierz. Umożliwia to dokładne określenie warunków pracy badanego stopnia.

Napięcie wyjściowe zasilacza wysokiego napięcia mierzy się za pomocą wbudowanego woltomierza o trzech zakresach: 150, 300 i 450V.

Zasilacz niskiego napięcia ma tylko jednozakresowy woltomierz z zakresem do 100V. Oba bieguny tego zasilacza są doprowadzone do dwóch izolowanych zacisków. Pozwala to po przyłączeniu jednego z nich do chassis uzyskać "+" lub "-" izolowany względem układu pomiarowego.

Przykładowo podam, że przy zdejmowaniu charakterystyk lamp, gdy napięcie na drugiej siatce nie przekracza 100V, można korzystać z tego zasilacza po przyłączeniu do chassis ujemnego bieguna. Natomiast, gdy badamy stopień wzmacniacza w klasie C, to po przyłączeniu dodatniego bieguna do masy możemy dowolnie regulować ujemne napięcie dla siatki pierwszej.

Ogólny widok urządzenia przedstawia Rys.2. Na płycie czołowej umieszczono trzy mierniki. W środku znajduje się dwuzakresowy miliamperomierz o zakresach 15 i 150mA. Zmiany zakresu dokonuje się przełącznikiem umieszczonym pod nim. Z lewej strony znajduje się woltomierz, a pod nim przełącznik zmiany zakresów; 150, 300 i 450V. Pokrętła służą do płynnej regulacji obu napięć. Na płycie czołowej widać dwa rzędy gniazd. Górny rząd umieszczony w izolatorkach - licząc od lewej strony - to gniazda napięcia zmiennego 120V, dwa gniazda po 6,3V. Gniazda następne, to gniazda zasilacza wysokiego napięcia. Jedno z nich jest gniazdem pomiarowym. Dwa ostatnie, to gniazda zasilacza niskiego napięcia. Gniazda umieszczone w dolnym rzędzie, to gniazda uziemiające, połączone z obudową przyrządu. Do nich doprowadzono biegun ujemny zasilacza wysokiego napięcia oraz środek uzwojenia 12,6V. Na płycie czołowej znajdują się ponadto wyłącznik sieciowy, gniazdo bezpiecznikowe i lampka kontrolna.

Rys.3 przedstawia widok przyrządu z góry. W środkowej części znajduje się transformator sieciowy. W prawym górnym rogu umieszczone są dwie pentody EL34. Obok nich znajduje się dławik filtru anodowego zasilacza wysokiego napięcia. W lewym górnym rogu widać gazowany stabilizator typu SG2S. Pod nim w kierunku płyty czołowej umieszczone są kondensatory elektrolityczne dla filtrów wysokiego i niskiego napięcia. Pomiędzy transformatorem i miernikami umieszczono kolejno lampy: EZ81, EF86 i ECF82.

Rys.4 przedstawia dolną część zasilacza.

Elementem regulacyjnym w zasilaczu wysokiego napięcia są dwie pentody EL34 w układzie triodowym, pracujące równolegle. Napięcia odniesienia 75V dostarcza stabilizator SG2S. Należy zwrócić uwagę, że im niższe jest napięcie stabilizacji lampy odniesienia, tym niższe można uzyskać napięcie wyjściowe. Pentody EL34 są włączone szeregowo pomiędzy układem prostownikowym i obciążeniem, zaś wartość napięcia na siatkach pierwszych decyduje o napięciu wyjściowym.

Zasilacz niskiego napięcia zbudowany jest według podobnego układu z tym, że elementem szeregowym jest część pentodowa ECF82. Trioda jest wzmacniaczem napięcia stałego dla siatki pierwszej, zaś napięcia odniesienia dostarcza dioda Zenera typu D808 (8V).

Kondensatory 0,1 i 0,068µF umieszczone w obwodach siatek pierwszych służą do wygładzania napięcia stałego oraz zmniejszają skłonności układów do powstawania wzbudzeń.

Należy zwrócić szczególną uwagę na opornik umieszczony pomiędzy anodą SG2S i stabilizowanym biegunem "+", gdyż odpowiedni jego dobór ma doniosłe znaczenie dla stabilności pracy stabilizatora w całym zakresie regulacyjnym (tu od 120 do 450V). Podczas dobierania jego wartości należy się posługiwać charakterystyką stabilizacyjną i miliamperomierzem włączonym pomiędzy katodą i masą układu. Przy nastawionej wartości napięcia wyjściowego 120V przez stabilizator musi płynąć minimalny prąd odpowiadający najniższemu punktowi na prostoliniowym odcinku charakterystyki, zaś dla napięcia 450V - najwyższemu punktowi.

Opornik stabilizacyjny powinien być dużej mocy, drutowy i umieszczony w aparaturze, w miejscu możliwie przewiewnym, jak najdalej od kondensatorów elektrolitycznych. Tak samo należy postępować przy dobieraniu opornika szeregowego diody Zenera. Oporniki te należy dobierać przy pracującym układzie, gdyż poprzez element odniesienia (SG2S i D808) płyną prądy lamp wzmacniających.

W celu zmniejszenia oporu wewnętrznego, a co za tym idzie - polepszenia jakości stabilizatora, stosuje się oporniki kompensujące (zaznaczone na schemacie linią przerywaną) lub nieraz układy oporowo - pojemnościowe. Praktyczny dobór tego opornika polega na znalezieniu takiej wartości, aby uzyskać jak najmniejsze zmiany napięcia na wyjściu stabilizatora przy włączaniu i odłączaniu pełnego obciążenia. Podskok napięcia przy włączaniu obciążenia świadczy o przekompensowaniu stabilizatora; tak skompensowany układ ma duże skłonności do wzbudzeń.

Dla sprawdzenia jakości zasilacza przeprowadziłem wiele pomiarów, a najistotniejsze wyniki podane są w tablicach 1 i 2. Jako obciążenie służyły mi dla napięcia wyjściowego 220V żarówki o mocy 15 i 25W. Dla pozostałych napięć stosowałem układy wykonane z oporników drutowych.

Tablica 1
Zależność napięcia wyjściowego od napięcia sieci przy obciążeniu 15W

Tablica 2
Zależność napięcia wyjściowego od napięcia sieci przy obciążeniu 25W

Jak widać z powyższych tablic, zasilacz ten należy do klasy zasilaczy średniej jakości, niemniej jednak dla celów radioamatorskich jest zupełnie wystarczający i może oddawać nieocenione usługi.

[informacje praktyczne]

© 2000-2002 FonAr Sp. z o.o. e-mail: waw@fonar.com.pl