Automatická
regulace chlazení elektronkového PA
spolu s
obvodem předpětí G1 Je obecně známou věcí, že
keramické vysílací elektronky větších rozměrů v PA nejvíce trpí tím, že jsou při
VKV závodech neobyčejně namáhány změnami teplot - při příjmu elektronka rychle
chladne, při vysílání se zase prudce ohřívá. To způsobuje pnutí na styku kov -
keramika, což má za výsledek po několika desítkách, či jednotkách stovek hodin
provozu vznik mikroprasklinek, elektronka postupně ztrácí vakuum, uvnitř
elektronky roste počet zionizovaných atomů, což jednoho dne vede k průrazu mezi
anodou a druhou, či první mřížkou a obvykle následnému zničení elektronky. Proto
je vhodné, aby anodový obvod elektronky byl mechanicky konstruován tak, aby měl
nejen velkou teplotní kapacitu a byl tak schopen alespoň částečně stabilizovat
výkyvy teploty výkonové elektronky, ale také musí být konstruován tak, aby
teplotní dilatace anodového obvodu nemohla způsobovat "páčení" elektronky a tak
další nadměrné namáhání jejích zátavů kov-keramika.
(pro zvětšení obrázků na ně klikněte)
Jedním
z pomocných, ale z hlediska ceny a spolehlivosti vysílací elektronky značně
užitečným obvodem, je regulátor chlazení, který podle teploty chladicího
vzduchu, ohřívaného radiátorem elektronky automaticky upravuje otáčky chladicího
ventilátoru, zabraňuje tak
podchlazení elektronky a napomáhá
stabilizaci její teploty. Jednoduchý obvod, splňující tyto předpoklady je popsán v tomto
příspěvku. Mimo výše popsané důvody takový obvod rovněž pomáhá k dosažení
dobrých provozních výsledků soutěžní stanice, pokud by tato v pásmu 23 cm
používala elektronkový PA, protože na tomto pásmu nám obvykle s ohledem na
kapacity elektronky nezbývá nic jiného, než PA provozovat v režimu značně
vysokého provozního Q, což vede k teplotním nestabilitám dosažitelného
výstupního výkonu v závislosti na změnách mechanických rozměrů anodového obvodu,
způsobené teplotní dilatací. Ale použití regulátoru chlazeni je vhodné i u
tranzistorových PA, protože snižuje průměrný hluk v operátorské místnosti, neboť
chladicí ventilátor se v závislosti na teplotě okolí točí jen tak rychle, aby
teplota chladicího radiátoru se právě udržovala na nastavené úrovni.
Jestliže jsem už přikročil k návrhu regulátoru chlazení, zvolil jsem značně
primitivní zapojení, protože jednoduchá zapojení jsou také spolehlivá, a to je
při VKV závodech neocenitelné. Regulační obvod byl doplněn jednoduchou indikací
teploty pomocí trojbarevné LED, která indikuje stav, kdy je PA podchlazen (modá
barva indikace), nebo je plus minus na provozní teplotě (zelená LED), či je PA
přehřát (červená LED). K vyhodnocení teplotního režimu jsou použity dva
jednoduché komparátory.
Protože jsem v PA musel také někam vhodně umístit trimr na regulaci předpětí
vysílací elektronky, našlo se místo na této desce plošného spoje společně s
tranzistorem, který spíná relé aktivující elektronku do vysílacího režimu.
Na dalším obrázku je detail
snímacího negativního termistoru (při teplotě 20°C má odpor cca 1500 Ohmů),
umístěného mezi ventilátorem a výstupem chladicího vzduchu z dutiny PA, ohřátého
anodovým radiátorem vysílací elektronky. Vhodné umístění snímacího termistoru je
klíčové pro úspěšnou funkci regulátoru, protože tento termistor musí mít
relativně malou teplotní setrvačnost, musí mít dobrou teplotní výměnu s teplotou
proudu vzduchu a navíc nesmí být ovlivňován silným elektromagnetickým polem. Na
obrázku je vyjmut přechod z pěnového polyuretanu, který těsní prostor mezi
výstupní chladicí přírubou dutiny PA a ventilátorem (ten pochopitelně vzduch z
dutiny PA "vytahuje" ven).
Chladicí ventilátor ani při příjmu zcela nestojí, protože musí přes termistor
prohánět vzduch od chladicího radiátoru vysílací elektronky, aby se nepřerušila
teplotní vazba mezi těmito dvěma díly. To je v popsaném zapojení řešeno druhým
spínacím FETem a dvěma většími (cca s wattovou ztrátou) zenerovými diodami,
jejichž napětí je nastaveno tak, aby se ventilátor pomalu otáčel, pokud je v PA
"nastartováno" VN. V případě, že tento obvod použijeme pro chlazení
tranzistorového PA, můžeme tyto zenerové diody a druhý spínací FET vypustit. V
případě, že neseženete 24V ventilátor vhodných rozměrů, můžete použít i 12-ti
voltový se sériově zapojeným odporem. V takovém případě však bude pravděpodobně
zapotřebí chladit tranzistor T3.
Odporovým trimrem R9 nastavujeme klidový proud elektronky, R11 nastavuje
teplotu, na kterou je PA regulován, R16 nastavuje indikační hranice.
Uvedený obrázek desky regulace chlazení je jen obrázkem
vzorku, takže umístění a hodnoty některých součástek nemusí zcela odpovídat
schematu zapojení a osazovacímu schematu. Nenechte se tedy tímto ilustračním
obrázkem zmást. Elektrolytický kondenzátor, naletovaný na výstupních špičkách
desky je ve schematu označen C20. Výkonový PNP tranzistor
BDW84C zdroje předpětí
je umístěn mimo desku regulátoru někde na vhodném místě šasi PA (neboť má
kolektor spojen s kostrou PA).
Obvod regulace chlazení a předpětí
má vazbu na další publikované obvody PA, a to
časový řadič
a VN zdroj PA.
V případě, že máte zájem o
zhotovení desky plošného spoje, zkuste se obrátit
sem. Pokud budete potřebovat obvody
40107, které jsou zde použity v trochu netypickém 8-mi pinovém provedení, tak
jsou k dostání u firmy Nedis.
Na slyšenou na VKV.
OK1VPZ
|