Presento alla vostra attenzione un amplificatore di potenza per un ricetrasmettitore HF che utilizza transistor ad effetto di campo IRF510.
Con una potenza in ingresso di circa 1 watt, l'uscita è facilmente di 100-150 watt.
Mi scuso immediatamente per la qualità del diagramma.
L'amplificatore è a due stadi. Entrambi gli stadi sono realizzati su mosfet popolari ed economici, che distinguono questo design da molti altri.Il primo stadio è single-ended. L'adattamento dell'ingresso con una sorgente di segnale da 50 Ohm è stato ottenuto non nel migliore dei modi, ma in modo semplice, utilizzando una resistenza R4 da 51 Ohm all'ingresso. Il carico della cascata è l'avvolgimento primario del trasformatore di adattamento interstadio. La cascata è coperta da un circuito di feedback negativo per equalizzare la risposta in frequenza. L1, che fa parte di questo circuito, riduce il feedback nelle frequenze più alte e quindi aumenta il guadagno. Lo stesso obiettivo viene perseguito installando C1 in parallelo al resistore alla sorgente del transistor. La seconda cascata è push-pull. Per ridurre al minimo le armoniche, viene applicato uno spostamento separato dei bracci della cascata. Ogni spalla è inoltre ricoperta da una catena OOS. Il carico della cascata è il trasformatore Tr3, mentre l'adattamento e la transizione al carico asimmetrico è fornito da Tr2. Il bias di ciascuno stadio e, di conseguenza, la corrente di riposo vengono impostati separatamente utilizzando resistori di regolazione. La tensione viene fornita a questi resistori attraverso l'interruttore PTT sul transistor T6. Il passaggio a TX avviene quando il punto PTT è in cortocircuito a massa. La tensione di polarizzazione è stabilizzata a 5 V da uno stabilizzatore integrato. In generale, uno schema molto semplice con buone caratteristiche prestazionali.
Ora riguardo ai dettagli. Tutti i transistor dell'amplificatore sono IRF510. È possibile utilizzarne altri, ma con essi ci si può aspettare un aumento dell'attenuazione del guadagno nella gamma di frequenze superiore a 20 MHz, poiché le capacità di ingresso e di passaggio dei transistor IRF-510 sono le più basse dell'intera linea di mosfet chiave. Se riesci a trovare i transistor MS-1307, puoi contare su un miglioramento significativo delle prestazioni dell'amplificatore nelle frequenze più alte. Ma sono costosi... L'induttanza delle induttanze Dr1 e Dr2 non è critica: sono avvolte su anelli di ferrite da 1000NN con filo da 0,8 in uno strato fino al riempimento. Tutti i condensatori sono SMD. I condensatori C5, C6 e soprattutto C14, C15 devono avere una potenza reattiva sufficiente. Se necessario è possibile utilizzare più condensatori collegati in parallelo. Per garantire un funzionamento di alta qualità dell'amplificatore, è necessario prestare particolare attenzione alla produzione dei trasformatori. Tr3 è avvolto su un anello di ferrite da 600NN con un diametro esterno di 22 mm e contiene 2 avvolgimenti di 7 spire ciascuno. È avvolto in due fili leggermente attorcigliati. Filo - PEL-2 0.9.
Tr1 e Tr2 sono realizzati secondo il design classico di un SHPT a giro singolo (noto anche come "binocolo"). Tr1 è realizzato su 10 anelli (2 pilastri da 5 ciascuno) di ferrite 1000NN del diametro di 12 mm. Gli avvolgimenti sono realizzati in filo spesso MGTF. Il primo contiene 5 turni, il secondo - 2 turni. Buoni risultati si ottengono realizzando avvolgimenti da più fili di sezione minore collegati in parallelo. Tr2 è realizzato utilizzando tubi di ferrite prelevati dai cavi di segnale del monitor. I tubi di rame sono strettamente inseriti nei loro fori, che formano un giro: l'avvolgimento primario. All'interno è avvolto un avvolgimento secondario, che contiene 4 spire ed è costituito da filo MGTF. (7 fili in parallelo). Questo circuito non ha elementi per proteggere lo stadio di uscita da un elevato SWR, ad eccezione dei diodi strutturali incorporati che proteggono efficacemente i transistor dalle sovratensioni "istantanee" sui drain. La protezione contro l'SWR è gestita da un'unità separata, costruita sulla base di un misuratore SWR e che riduce la tensione di alimentazione quando l'SWR aumenta oltre un certo limite. Questo diagramma è l'argomento di un articolo separato. Resistori R1-R4,R7-R9,R17,R10,R11 - tipo MLT-1.R6 - MLT-2. R13,R12-MLT-0,5. Il resto sono SMD 0,25 W.
Ciao! Porto alla tua attenzione RA sui transistor IRF-IRL. Ho ripetuto lo schema qui sotto. La RA è stata assemblata senza modifiche. I transistor non sono stati selezionati appositamente. Ho provato tre quattro: - IRF 510, IRF 540, IRLZ 24N. Stavo solo sperimentando, o meglio, mi interessava la migliore potenza resa a 21 e 28 MHz. Tutto ha funzionato, ma se nelle gamme di bassa frequenza la potenza veniva fornita a 120-140 watt, a 21 MHz scendeva a 80 watt e a 28 MHz a 60 watt. L'alimentatore da 13,6 V non veniva più fornito, anche se questi operatori sul campo potevano essere alimentati con una tensione due o tre volte maggiore per far rivivere i “tag” e le “decine”. Ho optato per l'IRF 540. La bellezza di questo RA è che funziona con pochissima potenza: -3-5 watt. Con un ricetrasmettitore QRP è semplicemente una "bomba". Il costo si aggira intorno alle 100 grivna, e forse anche per qualcuno sarà gratis. Ma con la potenza di pompaggio, RICORDA SEMPRE!!! - non più di 5 watt. Fino ai “venti”, 100-120 watt garantiti, ma cos'altro serve? "tag" e "dieci" potrebbero essere più potenti per qualcuno, ma non meno di quanto affermo. Il DFT è un progetto separato, preso da due o forse tre altri transistor RA, che ho selezionato in base alle capacità disponibili. Non ricordo quale range con quale design, ma sono tutti del 5° ordine, accordati IN, -OUT 50\50 Ohm. Come è stato fatto in modo costruttivo può essere visto nelle fotografie.
L'amplificatore è assemblato utilizzando un circuito push-pull utilizzando mosfet T1 - T4. Il trasformatore di tipo a linea lunga TR1 fornisce la transizione da una sorgente di eccitazione asimmetrica all'ingresso simmetrico di una cascata push-pull.
I resistori R7, R9 consentono di abbinare l'impedenza di ingresso della cascata con una linea coassiale da 50 ohm nell'intervallo 1,8-30 MHz.
La loro bassa resistenza conferisce all'amplificatore un'ottima resistenza all'autoeccitazione. Per impostare l'offset iniziale, utilizzare la catena R14, R15, R20, R21.
Un circuito composto da diodo zener DZ1 e diodi D1, D2 protegge le porte del transistor da picchi di alta tensione. I diodi D4, D5 in serie con i resistori R11, R12 creano una piccola polarizzazione automatica.
Catene di retroazione R18, R19. C20, C21 regola la risposta in frequenza dell'amplificatore. Il condensatore C22 viene selezionato in base all'ampiezza massima del segnale di uscita alle frequenze di 24-29 MHz.
Il trasformatore TR1 è realizzato su binocolo Amidon BN-43-202, 2x10 spire di filo smaltato del diametro di 0,35 mm. leggermente ritorto, circa 2 torsioni per cm.
Il trasformatore TR2 è realizzato sul binocolo Amidon BN-43-3312.L'avvolgimento primario è costituito da una spira di cavo intrecciato, all'interno della quale sono avvolte 3 spire di MGTF da 1 mm.
FB1, FB2, sfere di ferrite amidon FB-43-101, posizionate direttamente sui terminali dei resistori R7, R9. come nel diagramma.
Lo starter DR1 è uno qualsiasi degli alimentatori del computer, che si trova su una piccola barra di ferrite, solitamente ha 8-15 spire di filo da 1,5 - 2 mm. Nel mio caso è stato utilizzato con 10 spire di filo da 1,5 mm. Quando misurato con il dispositivo, ha mostrato un'induttanza di 4,7 μH.
Resistore R14, R15, Si consiglia di utilizzare quelli multigiro.
Impostare l'amplificatore per la corrente di riposo è semplice, ma richiede attenzione. Impostiamo il resistore R15 in posizione centrale, R14 in basso secondo lo schema, diamo alimentazione, colleghiamo il contatto PTT al meno in modo che il tasto T5 si apra. e allo stabilizzatore arrivarono cinque volt di potenza. Senza installare il trasformatore TR2, colleghiamo l'amperometro, con una sonda positiva all'alimentatore più, e un'altra sonda (meno), alternativamente, all'uno e all'altro braccio dei transistor. Ruotando verso l'alto il cursore del resistore R14 secondo lo schema, aumentiamo la corrente di riposo a 100 mA. Quindi, utilizzando il resistore R15, otteniamo letture identiche su entrambi i bracci. E così via fino ad arrivare a 220 Ma su ciascuna spalla.
A questo punto l'impostazione della corrente di riposo è completata; potete fissare le resistenze con vernice o vernice per non farle cadere accidentalmente.
L'amplificatore HF a transistor lineare con una potenza di 50 W sui transistor ad effetto di campo IRF520 si differenzia dalle soluzioni tecniche più conosciute, sebbene non nuove, ma piuttosto raramente utilizzate. I suoi buoni parametri e l'elevata qualità del segnale sono confermati da un gran numero di recensioni positive ricevute dai corrispondenti nei QSO condotti
L'aspetto dell'amplificatore è mostrato in Fig.
Il suo diagramma è in Fig.
Il segnale amplificato fornito al connettore XW1 viene fornito attraverso un attenuatore di resistori R1-R3 e trasformatore T1 alle porte dei transistor ad effetto di campo VT1 e VT2. Il circuito utilizzato fornisce una buona simmetria dei segnali alle porte. Utilizzando il resistore di sintonia R7, viene impostata una polarizzazione costante sui gate dei transistor, fornendo una corrente di riposo nel circuito dei loro drain (in assenza di tensione alternata sui gate) di circa 80... 100 mA. La corrente di riposo totale, che può essere misurata collegando un amperometro al cavo di alimentazione interrotto contrassegnato da una croce nel diagramma, è due volte più grande: 160...200 mA. Alla massima potenza di uscita, la corrente qui aumenta a circa 4 A.
Un attenuatore resistivo serve per adattare meglio l'amplificatore alla sorgente del segnale e smorzare la potenza in eccesso di questo segnale. I valori dei resistori R1-R3 indicati nel diagramma sono ottimali quando si opera dal ricetrasmettitore "Kajman" utilizzato dall'autore del QRP con una potenza di uscita di 2 W. In altri casi, potrebbe essere necessario riselezionare questi resistori. Il trasformatore T1 è avvolto con filo di rame isolato a doppia piega con un diametro di 0,55 mm su un nucleo magnetico in ferrite ad anello FT-82-43. I suoi avvolgimenti contengono 11 spire.
L'amplificatore utilizza un'originale unità di somma dei segnali in uscita dei bracci di un amplificatore push-pull, montata su un trasformatore T2, che serve anche per abbinare l'amplificatore con un carico di 50 ohm. I condensatori di separazione C6-C9 non consentono alla componente continua della corrente di drain del transistor di passare negli avvolgimenti del trasformatore.
Ciò libera il suo circuito magnetico dalla magnetizzazione indesiderata, che può provocare una maggiore distorsione non lineare del segnale di uscita, potenza insufficiente e aumento del livello di armoniche in uscita. Il design e il numero di spire degli avvolgimenti del trasformatore T2 sono gli stessi di T1. Ma il suo nucleo magnetico è incollato insieme da due anelli di ferrite FT-114-43 e il diametro del filo di avvolgimento è di 1 mm.
È impossibile eliminare la componente continua della corrente che scorre negli avvolgimenti delle induttanze L1, L2, L4, L5. Il pericolo di saturazione viene eliminato in un altro modo: utilizzando circuiti magnetici a barra aperta anziché ad anello chiuso. Le strozzature L1 e L2 hanno ciascuna 25 spire di filo del diametro di 1 mm, avvolto su un'asta di ferrite del diametro di 8 mm, e le strozzature L4 e L5 hanno 20 spire dello stesso filo su un'asta del diametro di 5 mm . L'autore, purtroppo, non riporta la permeabilità magnetica delle barre di ferrite, dicendo solo che dovrebbe essere elevata.
La bobina L3 è avvolta su un nucleo magnetico ad anello T68-2 realizzato in ferro carbonilico. Contiene 19 spire di filo con un diametro di 0,9 mm.
Il circuito stampato dell'amplificatore è mostrato in Fig.
La pellicola sul retro è completamente conservata. Con diversi ponticelli di filo fatti passare attraverso fori appositamente praticati, è collegato al comune conduttore stampato sul lato anteriore. Sono realizzate delle finestre per gli alloggiamenti dei transistor ad effetto di campo sulla scheda e i transistor stessi sono montati su dissipatori di calore. I transistor devono essere selezionati con una differenza di parametri non superiore al 10%. Se ciò non è possibile, i ponticelli mostrati nella figura del circuito stampato nei circuiti source dei transistor devono essere sostituiti con resistori con una resistenza di 0,22 Ohm e una potenza di 2 W. Quando un segnale sinusoidale da 9 volt è stato applicato all'ingresso dell'amplificatore con un carico di 50 ohm, è stata ottenuta una potenza di 55 watt.
Basato su materiali della rivista radiofonica
Trascrizione
1 33 POTENTE AMPLIFICATORE CON 4 TRANSISTORI DI CAMPO Il circuito sottostante permette di ottenere una determinata potenza di uscita con perdite minime nella somma dei segnali di uscita. Per ottenere valori di potenza in uscita più elevati è possibile collegare in parallelo due o più transistor ad effetto di campo MRF150 della Motorola. Questo metodo di connessione non è praticamente utilizzato per i transistor bipolari a causa della loro bassa impedenza di ingresso. In un circuito a sorgente comune, i transistor ad effetto di campo ad alta potenza hanno una resistenza di ingresso circa volte superiore rispetto a un transistor bipolare di potenza comparabile collegato in un circuito ad emettitore comune. Il valore dell'impedenza di uscita dipende dalla tensione di alimentazione e dal livello di potenza di uscita. Il numero di transistor collegati in parallelo è limitato da fattori fisici piuttosto che da fattori elettrici; l'induttanza totale dei conduttori del transistor è il motivo più significativo che limita la massima frequenza operativa. L'effetto dell'induttanza dei conduttori aumenta al diminuire della tensione di alimentazione e all'aumento della potenza di uscita. Poiché la distanza minima tra i transistor è limitata dalla dimensione dei loro alloggiamenti, un miglioramento praticamente fattibile consiste nel ridurre le dimensioni dei transistor. A frequenze più elevate, l'induttanza dei conduttori del transistor può essere utilizzata come parte di un circuito distribuito, ma ciò limita fortemente la gamma di frequenze operative. Tali circuiti sono ampiamente utilizzati nei dispositivi a microonde basati su transistor bipolari. Quando si collegano i MOSFET di potenza in parallelo occorre tenere conto di un altro aspetto importante. Se la frequenza di guadagno unitario (f) del transistor è sufficientemente elevata, l'amplificatore può trasformarsi in un generatore, il cui sistema risonante sarà formato dalle induttanze dei terminali di gate e dalle capacità drain-source dei transistor. Il feedback positivo viene effettuato attraverso la capacità passante drain-gate. Lo sfasamento risultante di 360 avviene a frequenze tipicamente superiori al range operativo dell'amplificatore. Pertanto, le oscillazioni risultanti potrebbero essere assenti all'uscita del PA, ma avere un'ampiezza significativa ai drain dei transistor. La generazione può essere eliminata riducendo ai minimi valori possibili l'induttanza nel circuito di gate, costituito dalle induttanze dei terminali dei condensatori di separazione C7...C10 (Fig. 1) e dai terminali dei gate dei transistor. L'uso di resistori non induttivi a bassa resistenza R15...R18 non riduce il guadagno nell'intervallo di frequenza operativa e consente di ottenere una migliore stabilità RA. Descrizione dello schema elettrico La Figura 1 mostra il circuito completo di un amplificatore di potenza che utilizza transistor ad effetto di campo. La tensione di alimentazione può essere V e dipende dai requisiti di linearità del dispositivo. La tensione di polarizzazione viene impostata separatamente per ciascun transistor, quindi non è necessario selezionare i transistor in base al valore della tensione di interruzione. Il guadagno di potenza dei transistor MOS è significativo. 1
4 36 AGOSTO Fig. 6 Curieria. D'altra parte, è abbastanza difficile trovare nuclei magnetici con bassi µi e grandi sezioni trasversali. Per ottenere il valore di induttanza minimo richiesto per una frequenza di 2 MHz, due trasformatori sulle linee sono collegati in serie. Entrambi hanno un rapporto di trasformazione della resistenza di 9:1. È possibile utilizzare una connessione parallela degli avvolgimenti secondari del trasformatore, raddoppiando il numero di spire in ciascun avvolgimento. C11 deve essere progettato affinché grandi valori di corrente reattiva lo attraversino. Strutturalmente, C11 è fissato direttamente attraverso la spira dell'avvolgimento primario del trasformatore. Si sconsiglia l'uso del collegamento in parallelo di condensatori ceramici o in mica con valori di capacità inferiori. Caratteristiche del progetto A causa della disposizione ravvicinata di quattro transistor MOS, non è stato possibile fornire una messa a terra efficace alle alte frequenze, per cui il guadagno ad una frequenza di 30 MHz si riduce di 1,0...1,5 dB (Fig. 4 ). La situazione può essere migliorata collegando tutti i terminali messi a terra dei transistor con una striscia conduttiva. Un altro metodo consiste nel posizionare i petali sotto le viti che fissano i transistor, che vengono saldati al punto di massa più vicino. In questo caso, il radiatore viene utilizzato come massa ad alta frequenza. Sebbene il valore del coefficiente di distorsione di intermodulazione del 3° ordine non sia molto elevato (Fig. 4), per i prodotti di intermodulazione del 5° ordine questo coefficiente è migliore di -30 dB a tutte le frequenze. Puoi anche aspettarti che la soppressione dei prodotti di intermodulazione del 9° ordine e superiore sia compresa tra -50 e -60 dB. È anche chiaro che il coefficiente di intermodulazione rimane costante al diminuire della potenza di uscita, a differenza dei circuiti PA realizzati su transistor bipolari, dove si osserva un aumento della distorsione di intermodulazione. Il contenuto delle componenti armoniche nello spettro del segnale di uscita dell'amplificatore dipende molto, come in altri dispositivi bilanciati simili, dal bilanciamento dei bracci della cascata push-pull. La situazione è peggiore alle basse frequenze, dove la soppressione della seconda armonica è pari a dB. La soppressione della componente 3a armonica del segnale di uscita con una frequenza portante di 6,0...8,0 MHz è di 12 dB. In questo caso è necessario utilizzare filtri armonici di segnale, la cui descrizione e progettazione si trovano in letteratura. L'amplificatore rimane stabile con un disadattamento di uscita di 3:1, nonché con una diminuzione della tensione di alimentazione. Nei transistor MOS collegati in un circuito a sorgente comune, il coefficiente di trasmissione nel circuito di retroazione è molte volte superiore a quello dei transistor bipolari collegati in un circuito ad emettitore comune. Di conseguenza, un amplificatore MOSFET progettato correttamente è più stabile, soprattutto in condizioni di carico variabili. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata alla progettazione del radiatore, che deve garantire un'efficace rimozione del calore dai transistor. Con una potenza di uscita di W è necessario utilizzare radiatori di raffreddamento realizzati con materiale ad alta conduttività termica, come il rame. È possibile utilizzare un radiatore combinato, che ha inserti in rame nei punti in cui sono montati i transistor, e il resto è in lega di alluminio. I punti in cui sono collegati i transistor dovrebbero avere una superficie liscia (lucidata), che dovrebbe preferibilmente essere lubrificata con un lubrificante termoconduttore. Le figure 5 e 6 mostrano i circuiti stampati dell'amplificatore. Basato sui rapporti sulle applicazioni RF di Motorola.
6 38 AGOSTO resistenza per creare spostamenti automatici parziali. La frequenza operativa alla quale le lampade del generatore possono funzionare in modo affidabile non deve superare il valore indicato nel manuale come limite, poiché ciò porta ai seguenti fenomeni indesiderati. 1. Il regime di temperatura della lampada viene interrotto a causa di un aumento delle perdite ad alta frequenza sugli elettrodi, sul cilindro e sui terminali degli elettrodi. Il surriscaldamento della rete e delle giunzioni vetro-metallo può portare alla formazione di tensioni meccaniche locali e microfessurazioni, con conseguenti perdite di vuoto e guasti alla lampada. La quantità totale di calore generato alle giunzioni vetro-metallo e ai terminali degli elettrodi è proporzionale alla frequenza elevata a 2,5 e al valore istantaneo del quadrato della differenza di potenziale tra anodo e griglia. 2. I parametri di uscita delle lampade (potenza ed efficienza) diminuiscono a causa dell'aumento dell'angolo di volo degli elettroni. 3. Il pericolo di autoeccitazione delle lampade aumenta a causa dell'aumento delle connessioni intra-lampada. Le condizioni di temperatura operativa richieste per le lampade con generatore ad alta potenza e alcuni tipi di lampade con generatore di media potenza vengono raggiunte utilizzando uno dei tre tipi di raffreddamento forzato: aria, acqua ed evaporazione. Il raffreddamento ad aria è il più semplice da usare e consente di ridurre la temperatura dell'anodo a 250 C. Quando si utilizzano lampade del generatore con questo tipo di raffreddamento, è necessario seguire le seguenti raccomandazioni. L'aria di raffreddamento deve essere asciutta e pulita. Se acqua o olio penetrano nel canale dell'aria e si depositano sul vetro, possono danneggiare la lampada. La quantità di aria fornita per il raffreddamento non deve essere inferiore alla norma indicata nel libro di consultazione per ciascun tipo di lampada. Il flusso d'aria per il raffreddamento del bulbo di vetro della lampada e della gamba deve essere diretto in modo tale che la temperatura del vetro non superi in nessun punto i 150 C e non crei zone con bruschi sbalzi di temperatura sulla superficie del vetro. Quando si fornisce aria per il raffreddamento da ventilatori situati in prossimità delle lampade, è necessario adottare misure speciali per proteggerli dalle vibrazioni, ad esempio i condotti dell'aria devono essere collegati tramite collegamenti flessibili, tubi in gomma morbida o seta, ecc. Il raffreddamento ad acqua delle lampade in alcuni casi consente di aumentare leggermente la potenza dissipata dall'anodo, poiché con questo tipo di raffreddamento è possibile ridurre la temperatura dell'anodo a 120 C. Le potenti lampade del generatore raffreddate ad acqua sono immerse in un serbatoio con acqua corrente di raffreddamento. Il consumo di acqua per 1 kW di potenza rimossa dalla superficie dell'anodo dipende dalla potenza della lampada, dal suo design e dal design del serbatoio e varia entro l/min. Quando si utilizzano lampade per generatori raffreddate ad acqua, è necessario applicare le seguenti regole. L'acqua di raffreddamento deve essere pulita e priva di impurità minerali. Si consiglia di raffreddare gli anodi con acqua distillata. Non si deve consumare acqua con una durezza superiore a 0,17 g/l e con una resistenza inferiore a 4 grumi per 1 cm 3 . Per un raffreddamento uniforme degli anodi, il flusso d'acqua di lavaggio dell'anodo deve essere diretto dal basso verso l'alto. In questo caso è necessario che la densità del flusso d'acqua attorno a tutta la superficie di lavoro dell'anodo sia uniforme e che non si formi alcun cuscino d'aria. L'afflusso e il drenaggio dell'acqua dalla sezione messa a terra della tubazione alle parti raffreddate della lampada, che sono energizzate rispetto al suolo, devono essere effettuati tramite tubazioni in materiale isolante della lunghezza richiesta, in modo che la colonna d'acqua collocato al loro interno ha una resistenza sufficientemente grande e la corrente di dispersione è minima. La lunghezza della tubazione isolata viene solitamente selezionata in base alla resistività dell'acqua in ragione di 0,3...0,6 m per 1 kV di tensione. La quantità di acqua fornita per il raffreddamento deve essere sufficiente e rispettare le norme specificate nel repertorio per ciascun tipo di lampada. Per evitare un'intensa formazione di calcare, la temperatura dell'acqua in uscita non deve superare i 70 C. Il raffreddamento evaporativo differisce dal raffreddamento ad acqua in quanto il calore generato dall'anodo va principalmente all'evaporazione dell'acqua. Questo tipo di raffreddamento è più economico, poiché il trasferimento dell'acqua alla fase vapore richiede più calore che riscaldarla dalla temperatura normale all'ebollizione. Per aumentare la superficie di raffreddamento e migliorarne la bagnabilità con l'acqua, il radiatore anodico della lampada raffreddata per evaporazione è dotato di denti conici. Nelle depressioni tra i denti, la temperatura della superficie dell'anodo è massima e l'acqua che vi arriva si trasforma in bolle di vapore, che vengono espulse dalla depressione, lasciando il posto all'acqua, ecc. Questo tipo di raffreddamento consente di prelevare fino a 500 W di potenza da 1 cm 2 di superficie dell'anodo. Con un ulteriore aumento della potenza si forma una pellicola di vapore e il trasferimento di calore si deteriora. I restanti requisiti per il funzionamento delle lampade del generatore con raffreddamento evaporativo sono simili ai requisiti per il funzionamento delle lampade del generatore con raffreddamento ad acqua. Oltre alle caratteristiche sopra menzionate dell'uso delle lampade del generatore, è anche necessario osservare le seguenti raccomandazioni per il funzionamento delle lampade del generatore. 1. I dispositivi radio che utilizzano lampade del generatore devono fornire dispositivi speciali per la protezione delle lampade del generatore in condizioni di emergenza dell'apparecchiatura (mancanza di raffreddamento, eccesso significativo delle correnti consentite, ecc.). È necessario garantire che in assenza di almeno un tipo di raffreddamento, le tensioni di alimentazione siano disattivate e non possano essere attivate. Il sistema di raffreddamento deve utilizzare contatti idraulici che rispondono non ai cambiamenti di pressione, ma ai cambiamenti nel flusso del refrigerante. Nei circuiti anodici e nelle griglie delle lampade dei potenti generatori devono essere previsti dispositivi che spengono la tensione di alimentazione agli elettrodi quando i valori massimi di corrente vengono superati di 2,5...3 volte o limitano la corrente di scarica. Possono essere utilizzati i seguenti dispositivi: - relè veloci (tempo di intervento non superiore a 100 ms), che provocano la disconnessione della sorgente di alimentazione corrispondente o l'interruzione dell'avvolgimento primario del trasformatore di alimentazione (per impianti di tipo industriale con potenza non superiore a kW); - lampade di manovra in caso di guasto per scarica di gas o altri dispositivi a bassa resistenza interna; - inclusione di una resistenza limitatrice nel circuito dell'anodo, che riduce la corrente di scarica.
7 39 Per evitare la distruzione di una potente lampada del generatore (con una potenza superiore a 15 kW) quando si verifica una scarica al suo interno, se una fonte di alimentazione con un filtro capacitivo viene utilizzata in parallelo al circuito dell'anodo, è necessario installare un'alta -protezione elettronica della velocità. Per evitare sovraccarichi delle griglie di controllo e di schermatura, il circuito di protezione deve prevedere la rimozione contemporanea della tensione di eccitazione e della tensione di alimentazione della griglia di schermatura quando viene tolta la tensione anodica. È inoltre necessario prevedere modifiche nelle modalità delle lampade dello stadio preliminare dopo l'intervento della protezione dello stadio finale. 2. La messa in funzione della lampada del generatore e l'alimentazione della tensione agli elettrodi devono essere eseguite nella seguente sequenza: - dopo aver collegato tutti gli elettrodi, tutti i tipi di raffreddamento della lampada e degli elementi dell'apparecchiatura vengono attivati; - la tensione del filamento è inserita ed è necessario controllare che la corrente di avviamento non superi il valore specificato nel manuale o non superi più di una volta e mezza il valore nominale (per generatori di media e alta potenza lampade); - la tensione che blocca la lampada è accesa; - la tensione dell'anodo e della griglia di schermatura della lampada è accesa (in modo uniforme o graduale secondo le istruzioni per l'uso), mentre è severamente vietato accendere la tensione della griglia di schermatura prima dell'anodo; - si attivano tensioni alternate (eccitazione o modulazione) e si portano tensioni costanti ai valori nominali. Lo spegnimento della lampada avviene nell'ordine inverso. Per garantire che quando l'eccitazione viene rimossa, le tensioni costanti non superino i valori massimi consentiti, si consiglia di ridurle prima, se necessario. Il raffreddamento forzato di tutti i tipi per le lampade generali dovrebbe interrompersi solo un minuto dopo lo spegnimento della tensione del filamento, a meno che non sia specificato un altro momento nella documentazione tecnica per un tipo specifico di lampada. È vietato accendere l'alta tensione dell'anodo e della griglia dello schermo quando la tensione del filamento è accesa, poiché ciò potrebbe danneggiare la lampada a causa della rottura e della distruzione del catodo. 3. Per migliorare il vuoto e ripristinare la potenza elettrica delle lampade del generatore, in alcuni casi viene utilizzata una formazione speciale, che deve essere eseguita alla prima accensione della lampada e durante lunghe pause (fino a 3 mesi) di funzionamento, come nonché periodicamente (una volta ogni 3 mesi) durante la conservazione, se indicato sul passaporto o sull'etichetta sulla lampada. La formazione viene solitamente eseguita in un dispositivo in cui funziona una lampada. La lampada è installata nel circuito e ad essa vengono applicate le tensioni di filamento e polarizzazione nella consueta sequenza. La lampada viene mantenuta in questa modalità per 30 minuti. Quindi vengono applicate tensioni agli elettrodi rimanenti, pari a circa la metà del loro valore nominale, in modo che la potenza dissipata sull'anodo e sugli altri elettrodi sia pari a 0,4...0,5 in modalità nominale. Dopo minuti (a seconda delle dimensioni degli attacchi interni della lampada), la tensione dell'anodo e degli altri elettrodi viene portata gradualmente o per gradi alla tensione nominale (con un minuto di ritardo ad ogni gradino) e mantenuta per almeno 30 minuti. Quando si verificano guasti, la tensione anodica diminuisce fino al loro arresto e viene mantenuta in questa modalità per min, dopodiché aumenta nuovamente. Questa formazione viene eseguita fino alla scomparsa dei guasti alla piena tensione anodica di funzionamento. Per proteggere la lampada da danni dovuti a guasti durante l'allenamento, nel circuito anodico della lampada viene solitamente inclusa una resistenza molte volte superiore alla normale resistenza limite. 4. La posizione operativa delle lampade del generatore, di norma, dovrebbe essere verticale e per le lampade del generatore di potenza media e superiore questa regola è obbligatoria. 5. In caso di collegamento di una lampada a un circuito del generatore quando si lavora con lampade nelle gamme VHF e HF, è necessario stabilire un contatto elettrico affidabile e uniforme attorno al perimetro della parte esterna degli elettrodi e mantenere l'allineamento, eliminando lo stress radiale e forze di flessione nei cavi e negli elementi di montaggio delle lampade. Inoltre, è necessario utilizzare una progettazione del circuito dell'anodo che impedisca al dielettrico del cilindro di sviluppare una maggiore concentrazione di linee di campo ad alta frequenza in un unico punto, poiché il surriscaldamento locale che si verifica in questi casi può causare il suo ammorbidimento e puntura (violazione del vuoto). Lo stesso risultato può essere causato da uno scarso contatto con i terminali dovuto al surriscaldamento delle giunzioni vetro-metallo. Il montaggio delle lampade dei generatori di media e alta potenza nelle apparecchiature deve essere effettuato solo sulla flangia dell'anodo, sul serbatoio o sul radiatore. È vietato utilizzare i restanti terminali della lampada per questo scopo, poiché le loro strutture, di norma, non sono progettate per sopportare carichi pesanti. 6. La progettazione degli elementi direttamente a contatto con i terminali della lampada deve essere eseguita in modo tale da garantire contatti elettrici e termici affidabili. 7. Quando si utilizzano le lampade del generatore, in particolare quelle ad alta potenza, è necessario ricordare che la modalità in cui la tensione del filamento viene applicata alla lampada senza estrazione di corrente è più severa per il catodo rispetto alla normale modalità operativa. Pertanto, durante le pause di funzionamento dell'apparecchiatura da 30 minuti a 2 ore, si consiglia di ridurre la tensione del filamento del % del valore nominale. In caso di pause di funzionamento più lunghe, la lampada del generatore dovrebbe essere messa in funzione gradualmente, cioè svolgere un ciclo formativo. 8. Se è necessario utilizzare lampade generatrici progettate per il funzionamento continuo in modalità pulsata, si può procedere dalle seguenti considerazioni: nell'intervallo di durate degli impulsi da 0,1 μs a 1 ms, il ricalcolo della modalità operativa elettrica delle lampade dovrebbe essere basato sull’inammissibilità del superamento delle potenze medie dissipate dagli elettrodi. Se la durata dell'impulso è superiore a 1 ms, il ricalcolo può essere effettuato solo tenendo conto del riscaldamento termico durante il passaggio dell'impulso. Non è consentito un aumento delle tensioni costanti sugli elettrodi delle lampade del generatore destinate al funzionamento in modalità continua rispetto ai valori operativi nel caso del loro utilizzo in modalità con modulazione della rete a impulsi. 9. Quando si utilizzano generatori di impulsi e lampade modulatrici, è severamente vietato utilizzarli in modalità di impulso che superano quelli specificati nel libro di consultazione come limiti, ad esempio riducendo il ciclo di lavoro o aumentando la durata dell'impulso alla corrente anodica massima.
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