100 Вт HI-FI транзисторный усилитель мощности


DIY: Ламповый усилитель на 100Вт

Как оказалось, сделать не сложно. Уже довольно давно я задумывался на тему сборки лампового усилителя. Несмотря на то, что познаний в области ламповой схемотехники у меня практически никаких нет, покупать готовый не хотелось. И не являясь фанатичным любителем теплого лампового звука, для меня был интересен сам процесс сборки. Самым сложным оказалось — найти выходные трансформаторы. Себе купил уже готовые от усилителя ТУ-100М. Схему почти полностью повторил как на ТУ-100М с небольшими изменениями. Вся теория очень хорошо расписана тут и тут.

Сборку корпуса начал с каркаса, который сделал из алюминиевого профиля. C запасом по прочности немного переборщил.

Верхнюю часть корпуса сделал из 3мм. стали Отверстия для трансформаторов и ламп были вырезаны лазером.

Дно вырезано из 2мм. стали с вентиляционными отверстиями.

Переднею панель сделал из вот такого куска алюминия.

После шлифовки:

Вырезанная и готовая.

Электрическая схема. Оконечный усилитель собран по двухтактной схеме на двух лампах Г-807(широко распространена).

Предварительный усилитель содержит два каскада усиления, собранных на двойном триоде 6Н9С(зарубежный аналог 6SL7, особенно ценятся лампы Московского Электролампового завода выпуска 50-х годов).

Достоинства 6Н9С: 1)Лампа изначально разработана для звукового применения. 2)Два триода в баллоне. 3)Высокая линейность. 4)Широкое распространение, невысокая цена. Недостатки: 1)Высокое внутреннее сопротивление.

Предоконечный усилитель (промежуточное звено между однотактным и двухтактным усилителями) собран по фазоинверсной схеме на двойном триоде 6Н9С, основное назначение –формирование из входного сигнала двух взаимно противофазных, равных по амплитуде сигналов. В схеме ТУ-100М лампа усиливает входной сигнал и усиленное ею напряжение поступает на сетку лампы первого плеча двухтактного усилителя. Часть выходного напряжения первой лампы фазоинверсного усилителя подается на вход второй лампы этого усилителя. Напряжение, усиленное второй лампой фазоинверсного усилителя, поступает на сетку лампы второго плеча двухтактного усилителя. Т.о. для первого плеча двухтактного усилителя сигнал проходит через одну лампу, а для второго через две.

Необходимо чтобы напряжение, подаваемое на вход первого плеча, было бы равно напряжению на вход второго плеча. Попробовал немного другую схему, с измененным фазоинверсным каскадом. Нарисовал в painte) Преимущества: 1) Пониженные требования к фильтрации напряжения питания. 2) Крайне низкий уровень шумов. 3) Равные выходные напряжения плеч.

Панельки для ламп 6Н9С.

В корпусе усилителя собран ЦАП с возможностью подключения к компьютеру по USB.

Первый, наладочный вариант.

Экраны трансформаторов были вырезаны из 2мм стал.

После подгонки напильником.

После шлифовки.

Покраска корпуса лаком.

Готовый блок.

еще немного фотографий Оранжевое свечение накалов и создаёт приятную атмосферу при прослушивании, которая присуща усилителям на лампах.

Стоимость. Трансформаторы, радиолампы Г807, панельки под лампы – 5000руб. (avito.ru) Радиолампы 6Н9С (4шт.) – 560руб. (Радиомагазин ) Алюминиевый профиль для каркаса — 1500руб. брал с запасом (Леруа Мерлен) 3мм стальной лист с лазерной резкой отверстий для трансформатора – 700руб. Дно с вырезанными вентиляционными отверстиями – 700руб. Экраны для трансформаторов – 3300руб. Конденсаторы и разная мелочь – 3000руб. Расходные материалы -1000руб. Итого: 15760руб. в общем, потратил примерно 3 свои стипендии.

В завершение хочу сказать, что высокие напряжения слишком коварны. В ламповых конструкциях используются опасные для жизни напряжения. При работе со схемами будьте предельно внимательны и осторожны! Опасность представляет даже устройство, отключенное от электрической сети — конденсаторы могут хранить заряд долгое время, сам несколько раз убеждался в этом). Ставил каждый раз галочку, когда конденсаторы разряжались на меня. Бодрит!

Схема УМ НА 2-х ГУ-50

Схема усилителя с общей сеткой, построенная на двух лампах ГУ50, немного отличается от традиционных. На вторую сетку подано стабилизированное напряжение, стабилизатор выполнен на транзисторе VT1. На первую сетку подано регулируемое напряжение смещения. С помощью регулятора (R5) можно установить оптимальный ток покоя лампы. Режим лампы можно регулировать от класса «С» до класса «АВ».

P.S. В данной схемотехнике можно применять 3-4 лампы ГУ-50. Соответственно БП и стабилизатор экранной сетки, должен быть расчитат на дополнительную нагрузку. Стабилитроны VD1,2,4 установить на радиаторы. Так же целесообразно контролировать токи сеток, во избежании перекачки. Учитывая то, что БП расположен в отдельном корпусе и соединяется с УМ отрезком кабеля, обеспечить надлежащий контакт минусовой шины с заземлением как БП, так и УМ, а так же установить блокировочные конденсаторы 6800-10000 пф, на разъеме в БП и в УМ. Жилы в кабеле, должны быть соответственного сечения, расчитанные на данную нагрузку. Напряжение для анода ламп, лучше подавать через отдельный кабель, разъемы которого, должны быть хорошо изолированы от шасси и другой разновидности, чтобы не перепутать с антенным разъемом и разъемом на входе УМ.

источник:https://ux7mx.ucoz.ru

Поделитесь записью в своих социальных сетях!

  • Усилитель мощности в стиле HI-END (описание схемы для начинающих радиолюбителей)
  • KB усилитель мощности
  • РА на лампе ГУ-13, 6П45 или ГК-71, ГУ-50
  • Линейный усилитель мощности на 2-х ГУ-50
  • Блок входных контуров усилителя мощности на лампах ГУ-50
  • КВ усилитель мощности 100вт
  • КВ УМ Teltow 500 вт
  • «УМ-300-М1» — усилитель мощности на трёх лампах ГУ-50
  • Улучшение работы усилителей мощности с общими сетками
  • Бестрансформаторный PA на трех ГУ-50

При копировании материала обратная ссылка на наш сайт обязательна!

К созданию этого усилителя мощности для КВ трансивера побудили публикации таких известных авторов, как Я.Лаповок (UA1FA) и И.Гончаренко. Задачей ставилось изготовление лёгкого, малогабаритного и мощного РА, но использование общепринятой методики не позволяет выполнить все эти требования. Кроме этого, РА с параллельным питанием требует очень тщательного выполнения анодного дросселя, и его «отдача» на ВЧ диапазонах сильно зависит от его собственной ёмкости и от ёмкости монтажа, т.е. его КПД снижается. Схема с последовательным питанием во многом свободна от этих недостатков, правда предъявляет повышенные требования к качеству монтажа и к электрической прочности применяемых радиоэлементов. Но согласитесь: лучше немного больше, чем обычно, затратить времени, сил и средств, но в итоге получить добротное изделие, над которым не придётся всё время трястись с паяльником или надрывать живот, пытаясь его сдвинуть с места по мере надобности. Выходная мощность: 300 ватт. Мощность на входе: до 30 ватт. Диапазоны : КВ диапазоны (кроме 160 метров). Тип высоковольного источника: бестрансформаторный. Вес: 3,5 кг. Размеры: 310 х 300 х 140 мм.

Самые распространённые лампы – ГУ-50, вот на них и остановимся, хотя можно использовать что-то другое, но соотношение «затраты-результат» оптимально всё-таки именно в этом варианте.

Питание анодных цепей осуществляется утроением напряжения сети. Это составит около 930 вольт, что вполне достаточно, т.к. такое явление, как «просадка» напряжения на пиках сигнала, в этой схеме отсутствует, тогда как в «классической» схеме от него не избавиться, и обычно именно эти 900 вольт присутствуют на анодах ламп, вместо необходимых 1000…1200.

Ёмкость конденсаторов С11…С14 должна быть не менее 200мкФ на рабочее напряжение не менее 350 вольт. Кроме этого, они должны иметь одинаковое напряжение утечки. С этой стороны как нельзя лучше подходят конденсаторы фирмы “Samsung”, которые не требуют подбора, как впрочем, и любые другие импортные. Резисторы R4…R7 – МЛТ-2 150к (200к).

Конденсатор переменной ёмкости С1 – строенный КПЕ на 15…500пф, у которого через одну «продёрнуты» подвижные и неподвижные пластины. Его статор подключён к отводу от первого витка катушки L1. Точно такой же КПЕ используется на «холодном» конце П-контура, но пластины у него не удаляются.

Все намоточные данные приведены на рисунке, за исключением П-контура. L1 – 9 витков МГ-2,0 на оправке 40мм и длиной намотки 65мм. Отводы: от 3-го витка (диапазон 10м), от 3,5 витков (диапазон 12м), от 4,5 витков (диапазон 15м), от 5-го витка (диапазон 17м), вся катушка – 20м диапазон. L2 – 46 витков ПЭВ-1,2 на фторопластовом кольце К70*30*15мм. Отводы: от 18-го витка (диапазон 30м), от 20-го витка (диапазон 40м), полностью L1 и L2 – диапазон 80м. L3 (160м диапазон) на усилитель не изготавливалась, по соображениям радиолюбительской этики.

Что касается технологии: оптимальный вариант – выполнение всего монтажа на цельном куске одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Все монтажные дорожки выфрезерованы, а остальная фольга служит общим проводом. В местах крепления к корпусу фольга тоже удаляется, на ширину не менее 5мм от металлических деталей. Все КПЕ крепятся на этот же текстолит, с удалением фольги вокруг болтов крепления, а ручки, через пластмассовые втулки, выводятся на переднюю панель.

Резистор R1 должен быть обязательно, т.к. в момент включения происходит мощный импульс зарядного тока электролитических конденсаторов, что рано или поздно выведет их из строя, со всеми вытекающими из этого печальными последствиями.

S1 можно включать практически сразу после включения S3, а S2 только после 5…7 минут прогрева ламп на «холостом» ходу.

К катодам ламп подпаивается оплётка РК-75 трансформатора Т2, а на центральную жилу через С31 подаётся сигнал от трансивера. С31 необходим на тот случай, если по какой-либо причине произойдёт межвитковое замыкание у Tr2. Благодаря ему трансивер не пострадает.

К строенному КПЕ тоже подключается оплётка кабеля РК-75 трансформатора Т1, а выходной сигнал снимается с центральной жилы, и далее через КСВ-метр поступает в антенну.

Благодаря использованию микросхемы DA2 ток покоя каждой лампы составляет около 25…30мА. Это позволяет несколько поднять КПД усилителя и немного улучшить его линейные характеристики, но можно пойти и по более простому пути, соединив экранные сетки ламп с минусом 930вольт. Ток покоя каждой лампы в этом случае будет около 10…15мА.

Размеры РА соответствуют размерам корпуса трансивера «Урал-84М» (310*300*140мм), вес – около 3.5кг, что позволило разместить его поверх радиостанции, создав своеобразную «стойку», сэкономив место на рабочем столе.

Усилитель показал прекрасные результаты. Усиление ВЧ сигнала происходит в соотношении 1:10 на ВСЕХ(!) диапазонах, отметая расхожее утверждение о снижении усиления на 21 и 28 мегагерц. Подавая на вход 30 ватт – получим 300 ватт; 20 ватт – 200, и никак не иначе. (Измерения проводились ВЧ-вольтметром на нагрузке 50 ом).

Транзисторный усилитель мощности на 100 Ватт

R7, R8, R10, R11, R14 — 0,5 Вт; R12, R13 — 5 Вт; остальные 0.25 Вт. R15 подстроечный 2-3 кОм.
Транзисторы:
Vt1, Vt2, Vt3, Vt5 — 2sc945 (на корпусе пишется обычно c945). Vt4, Vt7 — BD140 (Vt4 можно заменить нашим Кт814). Vt6 — BD139. Vt8 — 2SA1943. Vt9 — 2SC5200.

ВНИМАНИЕ!

У транзисторов c945 есть разная цоколевка: ЭКБ и ЭБК. Поэтому перед впайкой нужно проверять мультиметром. Светодиод обычный, зеленого цвета, именно ЗЕЛЕНОГО! Он здесь не для красоты! И НЕ должен быть сверхъярким. Ну а остальные детали видно на схеме.

И так, Погнали!

Для изготовления усилителя нам понадобятся инструменты

: -паяльник -олово -канифоль (желательно жидкий), но можно обойтись и обычным -ножницы по металлу -кусачки -шило -медицинский шприц, любой -сверло 0.8-1 мм -сверло 1.5 мм -дрель (лучше какую-нибудь мини дрель) -наждачная бумага -и мультиметр.

Материалы:

-односторонняя текстолитовая плата размером 10х6 см -лист тетрадной бумаги -ручка -лак для дерева (желательно темного цвета) -небольшой контейнер -пищевая сода -лимонная кислота -соль.

Список радиодеталей я перечислять не буду, их видно на схеме. Шаг 1 Готовим плату

И так, нам нужно изготовить плату. Так как лазерного принтера у меня нет (вообще нет ни каково), плату мы будем изготавливать «по старинке»! Для начала нужно просверлить отверстия на плате для будущих деталей. У кого есть принтер, просто распечатайте эту картинку:

И так: включили усилитель, светодиод должен гореть, меряем мультиметром напряжение на выходе. Постоянки нет, значит все хорошо. Далее нужно установить ток покоя (75-90mA): для этого замкните вход на землю, нагрузку не подключать! На мультиметре поставьте режим 200mV и подсоедините щупы к коллекторам выходных транзисторов. (на фото отмечено красными точками)

Вот видео работы усилителя:

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: