Melnik » 20 апр 2012, 15:00
Решил и я, заняться модернизацией своего аппарата… и конечно обратил внимание на интересную статью выше, решил доделать свой.
И как все нормальные люди начал.., конечно с блока питания.
Проанализировав его работу встроенного блока, понял, что всё дело в выпрямительном мосте типа 0606 (на 60V и ток 6 А). Который уже при небольшом токе начинает сильно греться, почти до 70 градусов, из-за большого падения напряжения на нём, около 3,5 вольт (поэтому и отсутствует встроенный стабилизатор), что при работе "на максимуме" на передачу, общее падение выпрямленного напряжения до 14V, а при приёме оно возрастает, у кого как, от 17 до 20V, и тем более зависит от сетевого напряжения. Это "заметьте", очень неблагоприятно сказывается на выходных транзисторах (как многие и писали раннее о выходе транзисторов при первых включениях) и на "плавающей" работе приёмника, от прыгающего напряжения, и тем более это дополнительный нагрев элементов трансивера, с которым некоторые начинают бороться всеми доступными способами, типа применения разных вентиляторов и в разных вариантах.
Далее решил проверить на нагрев сам силовой трансформатор, на нём наклеена бумажка, где написано 230V, 0,7A, 50Hz соответственно нагрузив его тремя 40 ватными лампами на 12 вольт. (120W /14V ≈ 8,6А) Подтверждая тем самым мощность трансформатора равную 220V х 0,7A х cos 0,92 х 0,92(КПД) ≈ 130W
И так он простоял в работе больше 3-х часов, и практически не нагрелся (нагрев не превышал 60 градусов, и это при максимальной загрузке). Выходит, трансформатор, применяемый в трансивере рассчитан именно на частоту 50Гц, а не 60 как обычно и имеет мощность минимум 100 Вт, что очень вполне даже достаточно для изготовления хорошего блока питания. Но напряжение при этом, правда, падало до предельного, в 14,5 вольт (а для нормального стабилизатора необходимо 16÷17V min).
После всех этих испытаний и мытарств, чтобы выровнять характеристики блока питания, сделать их линейными, на всех пределах нагрузки, я решил применить современные мощные стабилизаторы напряжения с большими токами нагрузки типа LT1083CP* (и цена приемлемая около сотни), у которых ток нагрузки достигает 7,5А. Правда, у них есть один недостаток, нужен очень хороший отвод тепла. Нагрев микросхемы (согласно "Маркса"), при длительной работе на больших токах, может достигать 200 градусов.
*PS- причины, по которой я отказался от LM317T(именно с буквой "Т"), у которой ток, пока она холодная, тоже может достигать аж 3,15А (а при нагреве, резко падает до 1,5А, ввиду встроенного терморегулятора - "буква Т"), но тогда их, для равномерного распределения тепла и поддержания более-менее линейности работы в данном трансивере, придётся ставить аж 4 штуки, отсюда сложность размещения на маленьком радиаторе, увеличение габаритов и т.д…
Из-за большого падения напряжения на выпрямительном мосте, было решено – совсем выкинуть встроенный мост и применить в нём сдвоенные диоды шотки типа: 10N10 , В20100 (10KN035, 16AN050 и т.д.), или им подобные, применяемые в компьютерных блоках питания. Нам подходят, на самое низкое, скажем даже, на 35V в типе диода в конце изменится цифры 10N035 или В10035 и т.д., тогда и цена у них приемлемая. Скажем один диод, даже с 50% накруткой стоит от 20÷35 рублей и зависит от напряжения подаваемого на диод. Конкретно у меня стоят китайские (*в продаже были только такие) STPS20H100CR (или 20H100) –по 30 рублей (расшифровка 2 диода по 10А и оба на 100V).
В чём достоинство диодов шотки: малое падение напряжения при прохождении тока max - 0,172V на один диод. Причём есть ещё одно небольшое достоинство, которые практически никогда никто не замечал: – у сдвоенных диодов шотки, когда их паралелишь, то напряжение падения на них уменьшается ещё примерно до 0,142V на пару, за счёт дополнительного тунельного провала, или проще говоря: – "уменьшения отрицательного внутреннего сопротивления при паралельном соединении диодов с идентичными параметрами". Причём данного эффекта невозможно достичь, ни при никаких условиях, при паралельной работе обычных диодов. Вот и получается, что при максимальном токе падение напряжение на мосту будет всего 0,5V мах, что при расчётном токе нагрузки в 7÷8А с запасом, даст нагрев всего на 4W вместо существующей печки 3V х 6А =18W min.
Далее, собрав так сказать "навесу", всё из вышесказанного, стал экспериментировать со стабилизацией напряжения. Причём выяснились ещё два нелицеприятных факта:
1. При некачественной ёмкости конденсаторов фильтра, его емкость, почему то колеблется в пределах 5÷10 тыс. µF, так вот, у меня она странным образом оказалась в нижнем пределе в районе 5000µF. Даже, при нагрузке только уже 2-х ламп в 12V 40W напряжение проседало после выпрямления до 14V. Соответственно нужного мне выходное выпрямленное напряжение 20V, для нормальной работы стабилизатора, никак не было…
Поиски и устранение первого факта:
– Взяв, из имевшихся, у меня в наличии один конденсатор на 2000µF а другой на 6800µF, соединив их параллельно, и впаяв вместо родного 10000µF, убедился, что действительно брак "родного конденсатора", соответственно -"его с нетерпением ждало мусорное ведро". (Вывод: - Ага, значит, вот почему, мои выходники при работе на передачу, у меня и остались целыми, а может, "хитрые корейцы" специально, так сбывают брак.)… В итоге, чтобы не отбирать конденсаторы по ёмкости, после моста, и в стабилизаторе, решил применить малогабаритные конденсаторы от 22 до 33 тыс. µF на 25V.
2. Далее начал разрабатывая схему стабилизатора, паралельно занимаясь выпиливанием отверстий в корпусе своего Maycom BS-27. "Руки заняты, а мозги свободны", пока всё это "навесу" и не в корпусе, решил поиздеваться над тиопвой схемой включения стабилизаторов и уже со всем вышесказанным и диодами шотки. Так сказать, выяснить предельные параметры на соответствие справочным данным. Так вот, поле подключения через латр, блока питания, для имитации бросков сетевого напряжения, выяснился второй факт: -"из-за того, что мало выходное переменное напряжение с трансформатора, оно точь в точь хватает только для работы стабилизатора, при напряжениях выше 220V. А при работе на передачу, при сетевых напряжениях ниже 220V, выходное напряжение со стабилизатора сразу начинало падать ниже предельных min 12V. (соответственно блок питания уже не держит, даже активную нагрузку, состоящую из 2-х ламп по 12V 40W).
Поиски и устранение второго факта:
Далее, начал дорабатывать типовую схему работы стабилизатора, при которой выяснилось, что типовой стабилизатор на микросхемах, странным образом почему-то, не хочет полностью открывается так сказать "на пролёт", при уменьшении входного напряжения ниже 20 вольт, хотя есть, кажется ещё запас по напряжению, и согласно "Маркса", без Энгельса" падение напряжение при полностью открытом стабилизаторе, т.е. на нём, должно быть не более 1,5V. Меня, тут же заинтересовал факт, куда девается остальное напряжение не оговорённое в справочниках, или расчёт: 17÷19V–1,5V–12V=3,5÷6,5V. Или получается, при входных сетевых 190V - выходное выпрямленное напряжение уже 17V, а при входных 210V уже 19V, вопрос, куда же деваются "запасные" 3,5÷6,5V. При экспериментах выяснилось, что при "типовой схеме", схеме стабилизации как бы, при "резисторной" схеме, в микросхеме(ах) не хватает проходящего тока для полного открытия транзисторов стабилизатора. Для устранения данного казуса, я применил схему усилителя, пропорционального (мостового) усиления проходящего тока через элементы управления микросхемой. Для чего, применил распространённый полевик BUZ76 (BUZ72÷BUZ76) с линейным (боле-менее линейным) изменением прохождения тока через канал сток-исток в зависимости от провала напряжения (или прохождения силы тока через затвор).
В общем, всё что получилось, увидите на схеме стабилизатора, приведённую ниже.
Ничто не объеденяет нас так сильно, как общение, особенно в эфире...