Závady elektronkového PA během posledních 10-ti let.

Je to opravdu potíž. Člověk jednou udělá elektronkový PA a potom aby ho každou chvíli opravoval, hi. Před lety jsem udělal 70cm klubovní PA a v posledních letech jsem byl konfrontován s jeho několika poruchami. Možná čtenáře zaujme, v čem byl zakopaný pes. Především bylo potřeba čas od času vyměnit elektronky. Jejich životnost se po letech průměrně dá odhadnout na cca 1000 provozních hodin. Elektronky, které jsem v PA použil (GI14b, GI39b, GS1b, GS31b) mají výkonový zisk 13 až 16dB a jsou v dané konstrukci schopny odevzdat 500 až 700W. Pokud je někdo (např. OK1TEH) trápí provozem WSJT, tak jenom polovinu, protože jinak se neuchladí. Životnost elektronky většinou končí opakovanými průrazy anoda - mřížka z důvodu postupně se zhoršujícího vakua, daného teplotními šoky při režimu příjem/vysílání, což velice namáhá spojení kov-keramika a postupně to vede k ztrátě hermetičnosti. Elektronka, která má špatné vakuum se pozná jednoduše tak, že jí vzroste žhavicí proud asi o 10 až 15%. Životnost elektronky je nepřímo úměrná tomu, jak je elektronka vytěžována, resp. přetěžována. Z tohoto pravidla se nám vymykala elektronka GI39b, jenž už cca po 200 hodinách provozu natolik zvýšila svůj seriový odpor usazováním jakéhosi jakoby bakelitového povlaku na anodě, že se výrazně zhoršila účinnost PA a elektronka musela být vyměněna. Nejednalo se o závadu kusu, ale typu elektronky, protože stejným způsobem skončily i elektronky stejného typu, ale jiných výrobních serií.

Další, tentokrát relativně drobnou závadou bylo shoření nedostatečně dimenzovaného rozběhového odporu v jednom závodě, kdy byl PA napájen z motorgenerátoru, který se silně "prolamoval" a VN zdroj měl tendenci se opětovně restartovat. Potom to byla "protikmitací" tantalová kapka u stabilizátoru 7824, která se prorazila po 23 letech provozu. To už byla v PA osazena elektronka GS31b a operátoři od PA požadovali v závodě větší výkon PEP, než na který byl PA původně navržen (500W). Od té doby se postupem času stávalo stále častěji, že tyristorová ochrana VN zdroje se občas samovolně iniciovala, což vždy vede k vypadnutí jističe na primáru VN trafa a to způsobí operátorovi obvykle infarktový stav, neboť musí čekat celých 5 minut na automatický restart VN zdroje. Zejména tato poslední závada mne v posledních 2 letech velice potrápila. Nebylo totiž vůbec jasné, co by mohlo opakované samovolné odstavování nadproudové pojistky VN zdroje způsobovat. A tak se postupovalo metodou "výměnkář", tak důvěrně známou některým opravářům spotřební elektroniky. Při testech se závada nikdy neprojevila - až v příštím závodě se ukázalo, že problém opět přetrvává... Postupně tak byla vyměněna elektronka, VN průchodka, kabeláž, průchodkové kondenzátory v katodě elektronky, celý zdroj předpětí, elektrolyty ve VN zdroji (pro zajímavost: letité elektrolyty TESLA TC521a z počátku 70 let 20.století, měly i po 45 letech stále ještě 87 až 95% kapacity...). Ale všechno bylo stále bez výsledku... Výměna původních tyristorů Tesla KT206/600 za novější od Siemensu problém spíše zhoršilo. Bylo vypozorováno, že elektronická nadproudová pojistka se iniciuje vždy při přechodu z TX na RX za podmínky, že do stejné napájecí zásuvky je zapnut spotřebič s velkou zátěží induktivního charakteru (v našem případě lednička). Ovšem hrabat se ve VN zdroji 2,6kV je životu nebezpečné a proto se problém hledal špatně. Nakonec se ukázalo, že při přechodu na příjem (logicky) povyskočí napětí na VN zdroji nahoru, což vede k mžikovému navýšení odběru z VN zdroje (kombinace průchodkový kondenzátor + elektronka + dutina PA se nabíjí na vyšší napětí) a pokud přitom právě vypne lednička a na našem půl kilometru dlouhém přívodu od 22kV trafačky dojde k překmitu napětí na dané fázi, tak to problém překmitu ještě zdůrazní a přitom dojde k "odpálení" nadproudové ochrany, jenž s pomocí tyristorů zkratuje VN zdroj a "vyrazí" jistič (6A, char.B) na primáru VN trafa. Ovšem jen někdy, zatímco jindy ne. Ukázalo se nakonec, že problém zdaleka nejvíc souvisí s oteplením VN zdroje. Tyristor sepne při 20°C při nějakých 3mA do hradla, ovšem, pokud má 60°C, stačí mu k sepnutí už méně, než 2mA... Takže nadproudová pojistka, nastavená původně na cca 1,5A najednou "vyrazila" jistič už při nějakých 0,9A odběru - a to navíc i v případě charakteru krátké proudové špičky, trvající jen cca 0,2msec... Nejprve jsem chtěl udělat sofistikovanější destičku s komparátorem, který by zajistil víceméně teplotně nezávislou funkci tohoto ochranného obvodu, ale když jsem zjistil, že bych k tomu potřeboval záporné napájení, které ve starém PA nebylo k dispozici, udělal jsem to nakonec dost primitivně - odpor R4 ve schematu VN zdroje jsem jednoduše nahradil NTC termistorem 4k7. Bylo přitom zapotřebí upravit hodnotu R3, který jsem nastavil tak, aby ochrana opět startovala při odběru 1,5A z VN zdroje. Tato úprava do značné míry kompenzuje teplotní závislost citlivosti prvního tyristoru (v mém případě KT206/600) a k odstavování VN zdroje by již nemělo docházet. Zdali se to potvrdí, na to si budeme muset počkat na květnový subregionál. Doufám, že ano... Pro jistotu jsem ještě zvětšil hodnotu C2 z 100nF na 4,7uF (tantalová kapka 25V), což by mělo zabránit samovolnému spouštění ochrany při napěťové špičce v síti, ale zároveň by zpoždění ještě nemělo být tak velké, aby to ohrozilo elektronku, ve které by z nějakého důvodu došlo k výboji.
Závěrem je třeba říci, že v případě tohoto problému šlo o kombinaci několika faktorů, přičemž žádný z nich sám o sobě by nemohl způsobit výpadek VN zdroje. Jako klíčové se však projevilo to, že při intenzívním využívání PA v posledních letech panuje v jeho VN zdroji vyšší teplota, než v minulosti, což de facto celou záležitost iniciovalo a mělo to souvislost i s tím, že k výpadkům PA docházelo vždy až po minimálně 6-ti hodinách contestového provozu, nikdy ne dříve. Možná mne to mohlo napadnout dříve, ale po bitvě je každý jenerálem... No a protože nejlepší je se učit z chyb ostatních, popsal jsem tu nyní celou anabázi hledání zapeklité závady, aby to případně mohlo "nakopnout" i někoho dalšího, kdo by se s podobnými projevy PA setkal.

Tolik k poruchám uvedeného letitého PA. Jo, ještě jsem vloni vyměnil ventilátor, hi.

73 de OK1VPZ