Univerzálny napájací zdroj pre opravu rádií

4.2008 Viktor Cingel

Upozornenie: Návod na stavbu je určený pre skúsených konštruktérov. Pri montáži je potrebné dodržať všetky predpisy pre bezpečnú prácu s elektrickým napätím. Autor nenesie žiadnu zodpovednosť za interpretáciu informácií v tomto návode používateľom, ani za žiadne priame i nepriame škody, ktoré môžu používateľovi návodu vzniknúť pri konštrukcii a používaní prístroja zhotoveného podľa návodu.

Pri oprave historického rádioprijímača sa často stáva, že potrebujete náhradný zdroj potrebný pre napájanie rádia. Môže to byť z dôvodu, že zdroj v rádiu je zničený, alebo chcete oživiť rádio, ktoré bolo napájané z batérií. Preto som si po zozbieraní požiadaviek na zdroj, získaných po mnohých opravách, zhotovil flexibilný univerzálny zdroj, s ktorým dokážem napájať, dovolím si tvrdiť, všetky typy rádií. Pri stavbe som použil súčiastky prevažne z rozobratého starého televízoru, niektoré, najmä 4W potenciometre, som zakúpil. FInančne ma tento zdroj vyšiel asi na 300 Sk, ale poskytuje neoceniteľné služby.

1. Parametre

Zdroj poskytuje tieto napätia:

2 x 300 V str / 100mA - priama odbočka zo sekundáru transformátora.
Túto využijete, ak je v rádiu pokazený transformátor ale pritom chcete odskúšať usmerňovaciu elektrónku a filtráciu zabudovanú v rádiu.

Žeravenia:
4V str / 1A - pre usmerňovačku AZ... a pod.
4V str / 3A - pre triedy elektróniek A...
6,3V str /3A - pre triedy elektróniek E..., 6...
12,5 a 25V str / 700 mA - pre žeravenie elektróniek radu P... (nie často využívané)

+Ua - regulovateľné jednosmerné napätie - 80V až 300V / 100 mA - pre anódové napájania
+Uar - pevné napätie, cca 300V priamo odobraté na filtračnom kondenzátore.
+Uac - regulovateľné jednosm. napätie - 80V až 300V so sériovým odporom (na formovanie elektrolytov).
-Up - záporné napätie cca -0,5 až -20V, na simuláciu záporného predpätia.
+Ub - regulovateľné napätie, v závislosti od vstupného napätia, na výstupe je potom 1/2 vstupného napätia.
+Uc - nízkovoltové 0..6V / 1A jednosmerné napätie, pre tranzistoráky, alebo na napájanie žeravenia batériových elektróniek.

Súčasťou zdroja je zabudovaný merací prístroj, ktorý meria regulované napätie Ua, prúd Ia v tejto vetve, potom Ub a Uc. Všetky jednosmerné výstupné napätia sú istené obyčajnou ptrubičkovou poistkou. Jedno z možných prevedení prístroja je ilustrované na nasledujúcom obrázku (potenciometre ešte nemajú knoflíky). Keďže ide o pracovnú pomôcku, tak nápisy na skrinke ako i farebné bloky sú volené tak, aby boli jednoznačne zrozumiteľné. V zadnej časti sú vyvedené ďalšie zdierky, kde sú vyvedené ďalšie sekundárne napätia (12V a 25V). Vzadu sú aj otvory, ktorými prechádzajú kabliky s banánikmi vstupných prívodov do blokov B a C (viď popis ďalej). Skrinka je kovová, z 1,5 mm oceľového plechu, nastriekaná základnou a krycou farbou. Prívod sieťového napätia 220V je zrealizovaný normalizovanou koncovkou, kovová skrinka je uzemnená na zemniaci prívodný vodič.


Obrázok 1. Prevedenie predného panelu napájacieho zdroja

2. Popis zapojenia

Základom pre zdroj je dobrý a výkonný transformátor. Ide o to aby dával čo najväčšie prúdy a normalizované napätia, ktoré budete pri daných elektrónkach používať - tj. 4V a 6,3V. Použil som trafo s nejakého rádioprijímača. Trafo dávalo napätia a prúdy, ktoré sú zakreslené na obrázku č.2. Ďalej musí dávať na sekundári 2x250 V až 2x300V, aby ste vedeli spraviť anódové napätie do výšky 250 až 300V. Okrem tohto trafa, ktoré je nakreslené na Obr.2, som do prístroja zapojil aj transformátor z televízora, dávajúc 12V a 25V/0,7A a tieto napätia som vyviedol na 4 zdierky dozadu na prístroji. Dajú sa potom kedykoľvek využiť.

Celý prístroj potom pozostáva z troch pomerne rovnakých modulov.

Blok A - napájacie napätie pre tento modul sa usmerňuje dvomi krémikovými diodami KY130/600 (tie v rozobratom televízore určite nájdete). Dva malé 5n kondenzátory na sekundárnom vinutí tranformátora filtrujú vf poruchy z transformátora. Je užitočné ich tam dať, ale tieto dajte nové a musia byť min na 630V, aby sa neprerazili.

Filtráciu a reguláciu jednosmerného napätia zabezpečuje pomerne jednoduchý regulátor. Na tento použijete výkonový tranzistor BU208 (tiež je starom televízore, alebo ho za 17Sk kúpite). Tranzistor veľa vydrží, ale ho musíte upevniť na chladič, hliníkový plech 2mm o rozmeroch aspoň 10x10cm. Filtrovanie zabezpečíte elektrolytmi, len dajte pozor aby boli aspoň na 450V a viac, kapacita min 50mikroF a viac. Ak by ste nemali na tekéto napätie, tak ich zapojte do série, premostené 0,5M odpormi (viď Obr.2.).

Regulácia sa vykonáva výkonným potenciometrom 20 kOhm / 4W, ktorý doporučujem na okrajových hodnotách napätia ešte doplniť odpormi 2k2 ak 4k7. Napätie nebude od 0, ale to predsa ani netreba. V báze doporučujem ešte menší filtračný kondenzátor, min 10 mikroF a na výstupe zdroja filter pre poruchy, kondenzátor M22/630V.

Ua ide do Meracieho bloku a až potom na zdierku na panel. Je to preto, lebo v meracom bloku sa meria aj prúd v tejto vetve, aby ste mohli jednoducho merať odoberaný anódový prúd. Na zdierku Uac je v sérii zapojený odpor 10 kOhm / 10W, ktorý slúži ako predradný odpor pri formovaní elektrolytických kondenzátorov. Ak ho zapojíte ako na obrázku, tak vo vetve Uac nemeriate prúd, ak by ste odpor 10 k zapojili zo zdierky Ua za meracím blokom, tak potom meriate prúd aj v tejto vetve (doporučujem). Uar je napätie, ktoré je len usmernené a filtrované kondenzátormi a cez predradný odpor 560 Ohm až 1k / 10W ide na zdierku Uar. Môžete si do Uar a voči 0a zapojiť aj ďalší filtračný kondenzátor 32 až 50 mikroF, týmto získate na Uar neregulované napätie a tranzistor pri tomto nie je vôbec zaťažovaný. Toto sa dá použiť, ak už napájate opravené rádio, funkčné, a chcete ho dlhšie počúvať, resp. získať obraz aké budú napätia pri priamom napájaní z tranformátora bez regulátora.

Vetva pre záporné predpätie je zostavená z piatich odporov, približne v hodnotách, ako sú na obrázku. Odpory sú 2W (pre istotu). Prepínačom sa zvolí vhodná úroveň predpätia, ktoré sa vyrába pretekaním anódového prúdu cez zvolenú kombináciu odporov. Takto pri prúde cca 50mA sa dosiahne Up od - 0,5V do -20V, v šiestich skokoch. Malým elektrolytom cca 10MikroF a viac sa filtruje Up, podobne ako v prijímačoch. Použitie Up bude ilustrované ďalej v článku.


Obrázok č.2. Transformátor a Blok A.

Blok B - tento modul má rôznorodé využitie, jeho funkcia je najmä deliť napätie dvomi, resp. regulovať napätie od 0 do 1/2 vstupného napätia. Zapojenie je takmer zhodné s Blokom A, jedine na vstupe je použitý moderný krémikový mostík, napr. B380R alebo štvorica diód KY130/.... Regulačný tranzistor je opäť BU208, funkcia regulačného potenciometra a iných pasívnych súčiastok je rovnaká ako v predošlom module. Tento modul je preto univerzálny, lebo dokáže usmerniť striedavé napätie a regulovať ho v popisovanom pomere, ale dokáže aj prijať jednosmerné napätie a regulovať ho v rozsahu 0..1/2. Použitie uvidíte neskôr.


Obrázok 3. Zapojenie Bloku B.

Blok C - opäť rovnaké zapojenie, len s tým rozdielom, že toto bude použité na malé napätia a vačšie prúdy. Bude usmerňovať 4V, max 12V a prúd max 1A. Na filtráciu sú preto použité veľké kondenzátory, regulačný tranzistor je KU611, ale môže byť ľubovoľný výkonový NPN tranzistor. Blok C je chránený poistkou 1A.


Obrázok 4. Zapojenie Bloku C.

Pre každý blok si spravte rovnaký plošný spoj, cca 8x12cm. Spoje prispôsobte použitým súčiastkám. Chladič s tranzistorom spravte v tvare písmena U, tak aby sa dal na tento plošný spoj namontovať a tvoril pevný celok. Takto vám vzniknú tri kompaktné moduly, ktoré jednoducho upevníte nastojato do skrinky.

Zapojenie blokov.
Blok A je trvalo pripojený na usmernené napätie s dvomi diodami a stred sekundáru transformátora. Blok B a Blok C majú vstupné prívody X,Z a M,N vyvedené vzadu na prístroji, cez gumovú prechodku,hrubším ohybným káblikom o priereze 1mm a dlžke asi 30cm, ukončené banánikmi. Tieto prívody potom zastrčíte do potrebných zdierok na prednom paneli, podľa potreby. Povolené vstupné napätia sú uvedené ďalej. Takto získate ohromnú flexibilitu prístroja.


Obrázok 5. Celková bloková schéma


Blok Merania - aby bol prístroj naozaj univerzálny, tak do neho zabudujte typické merania. Potrebujete merať regulované napätia Ua, Ub, Uc a prúd prechádzajúci cez Ua (tj Ia - anódový prúd). Viac som neriešil, lebo ak treba merať niečo iné, tak nato je externý merací prístroj. Na schéme na Obr.6 vidíte 4 polohový trojsekciový prepínač, ktorý má v troch polohách predradný odpor pre dané maximálne meracie napätie a bočník pre meranie Ia. Hodnoty odporov si vypočítajte podľa použitého meracieho prístroja, podľa Ohmovho zákona. V mojom prípade som použil 100 mikroA (ruský) prístroj zo starého meracieho prístoja, ktorý mal ideálne dve stupnice do 100 a do 300, tak som spravil meranie Ua - 300V, Ub - 100V, Uc - 10V, a bočník som spravil na 100mA. na tomto obrázku vidno, že až za blokom merania je Ua privedené na zdierku Ua.


Obrázok 6. Zapojenie bloku Merania.

Použitie prístroja

V tomto odseku popíšeme nastavenie prístroja pre použitie v typických situáciách, pre rozmanité typy rádií.

1. Napájanie modernejšieho rádia, elektrónky Ax, Ex, 6x - komplet, predpätie si robí obvod v rádiu

žeravenie podľa typu elektróniek - zdierky 4V alebo 6,3V
zem (spravidla šasí) na rádiu sa zapojí na zdierku 0a
plus - zdierka Ua - sa nastaví na cca 250V
meranie: Ua vstupné anódové napätie prichádzajúce do rádia, Ia - odoberaný anódový prúd

2. Napájanie modernejšieho rádia, elektrónky Ax, Ex, 6x - komplet, predpätie dodáva zdroj

žeravenie podľa typu elektróniek - zdierky 4V alebo 6,3V
potenciál v rádiu na predpätie (vyhľadajte v schéme) sa zapojí na Up
prepínačom Up sa nastaví potrebné predpätie (približne), radšej zápornejšie
zem (spravidla šasí) na rádiu sa zapojí na zdierku 0a
plus - zdierka Ua - sa nastaví na cca 250V
meranie: Ua vstupné anódové napätie prichádzajúce do rádia, Ia - odoberaný anódový prúd

3. Napájanie modernejšieho rádia, elektrónky Ax, Ex, 6x - filtračné kondíky sú v rádiu

žeravenie podľa typu elektróniek - zdierky 4V alebo 6,3V
zem (spravidla šasí) na rádiu sa zapojí na zdierku 0a
plus - zdierka Uar - sa pripojí na + filtračných kondíkov rádiu
Ua sa nedá regulovať, Ia sa nemeria

4. Napájanie modernejšieho rádia, elektrónky Ax, Ex, 6x - usmerňovačka je v rádiu, aj kondenzátory

žeravenie podľa typu elektróniek - zdierky 4V alebo 6,3V
striedavé napätie buď 0..300V alebo 300-0-300V sa pripojí na usmerňovačku
trafo v rádiu je od usmerňovačky odpojené
Ua sa nedá regulovať, Ia sa nemeria

5. Napájanie elektrónkového batériového rádia

zdroj je vypnutý
vstup M a N zapojte do 6,3V alebo 4V striedavého napätia
žeraviace prívody z rádia zapojte do 0c a Uc, podľa potrebnej polarity, najmä u starších prijímačov
nastavte potenciometer v regulátore Uc na minimum (aby ste si nespálili žeraviace vlákna)
vstup X a Y zapojte do regulovaného 0a a Ua
anódové prívody z rádia zapojte do 0b a Ub
na Ua nastavte asi polovicu napätia, cca 150V
na Ub nastavte minimum
zapnite zdroj
merajte Uc a potenciometrom Uc nastavte potrebné žeraviace napätie
merajte Ub a potenciometrom Ub alebo Ua nastavte potrebné anódové napätie

6. Formovanie starých elektrolytických kondenzátorov

vypnutý zdroj
kondenzátor zapojte do 0a a Uac
nastavte na Ua, asi 200V
merajte Ia (10k odpor pri Uac je zapojený za meracím blokom na Ua zdierku)
po zapnutí zdroja, prúd je najpr veľký, cca 20-30mA a postupne klesá, za hodinu asi na 1mA a menej.
potom zvýšte napätie na maximum, čo kondenzátor môže zniesť
nechajte asi 1 až 2h zapojený, prúd musí byť na záver na úrovni cca 0,5 až 1 mA.
Dokumenty :: Ako ? ..., Dokumenty :: Poradenstvo, Dokumenty :: Prístroje a meranie
Vytvorené: 5.4.2008