VN zdroj elektronkového PA s automatikou zapínání a nadproudovou pojistkou

Kolik drahých a vzácných vysílacích elektronek jste už zničili ve vašich PA ? Pokud více, než jednu, či dvě, je na čase se zkusit zamyslet, jak takové nehodě příště zabránit. Proto vzniklo zapojení, popsané níže. Tento VN zdroj je určen pro výkonové VKV triody, ovšem s malými úpravami a doplňky jej lze použít i pro napájení tetrody.

Dříve než se pustíte do stavby, nebo úprav stávajícího VN zdroje pro elektronkový PA, je zapotřebí mít vždy na mysli, že VN zdroj produkuje životu nebezpečná napětí a proudy !  A přečtěte si také popis novější a doporučené konstrukce na stejné téma tady.

(pro zvětšení obrázků na ně klikněte)

Popis funkce: 

Po zapnutí PA, který je vybaven pouze jediným vypínačem začne žhavit elektronka a indikační zelená LED začne blikáním monitorovat funkci rozběhové automatiky VN zdroje. Po nastavené době (cca 3,5 minuty), kdy je předpokládáno, že vysílací elektronka je již dostatečně nažhavená, ovládací obvody učiní pokus o zapnutí VN zdroje. Tento pokus, při kterém se VN zdroj zapíná se seriově zařazeným odporem  v primárním obvodu VN trafa (z důvodu omezení zapínacího proudu), trvá přibližně 5 vteřin. Pokud je pokus o zapnutí VN zdroje neúspěšný (například jsou nenaformované elektrolytické kondenzátory), ovládací obvod VN zdroje tento pokus po cca 20 vteřinách opakuje.  V případě, že je pokus o zapnutí VN zdroje úspěšný a na VN zdroji se objeví VN napětí o úrovni přibližně 85 % provozního,  začne indikační zelená LED trvale svítit a pomocí relé se zkratuje rozběhový odpor v primáru VN transformátoru. VN zdroj je zapnut a připraven k provozu. Na výstupu ovládacího obvodu VN"ON" se po zapnutí VN zdroje objeví kladné napětí, které je možno použít např. k zapnutí chladicího ventilátoru. (Pokud pokus o zapnutí VN zdroje není z jakýchkoli důvodů úspěšný, opakuje se cca za 3 minuty znovu.)

Pokud během provozu dojde ke chvilkovému (max.několik vteřin) přerušení dodávky elektrické energie, při které nedojde k snížení úrovně VN pod cca 80 % provozního napětí, po obnovení dodávky elektrické energie PA zůstává v zapnutém stavu. Pokud dojde k delšímu výpadku, začne běžná tříminutová zapínací sekvence.

V případě, že při provozu PA začneme překračovat nastavený limit anodového proudu, začne (v rytmu modulace, nebo telegrafních značek) blikat červená LED, indikující překročení povoleného proudového limitu.

Dojde-li k havarijnímu, hrubému překročení špičkového maximálního prodového odběru z VN zdroje (například při výboji v elektronce, upadnutí antény, či zkratu na VF výstupu apod.), tedy nárůstu odebíraného proudu na více, než cca 1,5 Ampéru, během cca 1 msec dojde ke zkratování všech sekcí VN zdroje pomocí tyristorů a v souvislosti s tím vypadne primární proudový jistič. Toto zapojení zajišťuje, že případný výboj v elektronce (mezi anodou a mřížkou) trvá kratší dobu, neboť energie, nakumulovaná ve filtračních kapacitách VN zdroje je z něj pomocí tyristorů odvedena a "spálena" ve výbíjecích odporech ve velmi krátké době, což má za následek podstatně větší pravděpodobnost úspěšného "prežití" vysílací elektronky, neboť energie výboje, která by jinak pravděpodobně utavila mřížku elektronky, je tím podstatně omezena.

VN zdroj předpokládá dělení sekundárních vinutí síťového transformátoru na sekce zhruba po 290 V a použití více usměrňovacích diodových můstků s filtrační kapacitou, spojených do serie. Zapojení uvedené na obrázku, které má 6 sekundárních vinutí, dává na svém výstupu cca 2,5 kV, v případě požadavku na větší VN lze tyto "usměrňovací bloky" stavebnicové  řadit do serie. Přitom ovšem nesmíme zapomenout na to, aby VN síťový transformátor měl vždy dostatečnou izolaci mezi vinutími. Při návrhu plošného spoje VN zdroje dbáme na dostatečné mezery mezi jednotlivými spoji ! Jiným řešením, které jsem použil já, je použití izolační desky z laminátu a nanýtování pájecích oček, na které pájíme jednotlivé součástky VN zdroje.

Deska rozběhové automatiky VN zdroje je umístěna na běžném, jednostranném plošném spoji 12 x 6 cm (mohla by být i menší, ale neměl jsem důvod šetřit místem). Integrovaný obvod CD4060 obsahuje vnitřní RC oscilátor, od jehož kmitočtu se odvíjí časování. Proto, pokud máme důvod navržené časování zkrátit, nebo prodloužit, stačí změnit hodnotu kondenzátoru C3 (měl by být svitkový, ne keramický).

Odporový dělič VN zdroje, sloužící pro zjištění úrovně VN napětí (ale použitelný také pro měření VN)  upravíme v případě potřeby změnou odporu R33 (3k9) tak, aby v tomto místě se při dosažení cca 85 % provozního VN napětí objevilo napětí 6V.

Hodnotu anodového proudu, při které začne blikat červená LED označující překročení povoleného anodového proudu výkonové elektronky  vyhodocujeme úbytkem na odporu R2 VN zdroje. Nastavení úrovně sepnutí varovné indikace nastavíme případnou změnou hodnoty R18 (680R) na desce ovládací automatiky. Uvedená hodnota odporu odpovídá špičkovému anodovému proudu cca 0,6A.

Případnou změnou hodnoty odporu R3 (1k5) nastavíme hodnotu maximálního havarijního proudu tekoucího odporem R2 (4R7), při kterém se sepne tyristor Ty1 (a následně lavinovitě všechny další) a zkratuje se VN zdroj. Toto nastavování je možno dělat pomocí stejnosměrného regulovatelného zdroje, který je schopen dodat proud alespoň 2A a který připojíme paralelně K R2 (kladným pólem na kostru). Při tomto nastavování do serie s primárním vinutím VN trafa zapojíme 100W žárovku.

   

 Odpory 2 x 10k (0,25W) do hradel tyristorů jsou dva v serii z důvodu povoleného napěťového limitu. Ostatní součástky jsou běžné. Inkurantní "teslácké" diody KA 206 lze nahradit např. diodami 1N4148. Výstup z ovládací desky, označený VN "ON" lze zatěžovat jen vysokoimpedanční zátěží (CMOS, FET apod.)  V případě, že máte zájem o zhotovení desky plošného spoje, zkuste se obrátit sem.

Každý PA je vhodné také doplnit obvodem časového řadiče, který zajistí za všech okolností správné časování přechodu příjem / vysílání a naopak.

Na slyšenou na VKV.

OK1VPZ


PS: obrázek desky rozběhové automatiky je obrázek vzorku, na kterém ještě nebyly umístěny všechny součástky tak, jak je uvedeno ve schematu zapojení a osazovacím schematu. Nenechte se tedy tímto ilustračním obrázkem zmást.