Конструктивные особенности мощных усилителей

Конечно, я это и сделаю завтра. Да кстати, о просадке напряжения. В последнем Contest проверял просадку напряжения в 6 кВт усилителе, блок питания от сети 380 В, мощность 7,5 кВт, на холостом ходу напряжение на выходе 3500 Вольт, в режиме несущей 2900 Вольт, при работе 3200 Вольт, ниже не падает. Первичка шина 4 х 1.5мм, вторичка 1мм, ток анода в резонансе 2,2А, ток в антенне 10,5А, сеть как вкопанная 380 В, вот и весь расклад. У меня очень мощная сеть и я не волнуюсь за просадку. Сейчас вообще по сети будет почти 16 кВт брать и тоже не сильно пугает. Разберёмся, а то, в чём я не понимаю, или слабо понимаю, я всегда спрошу, стесняться не буду. Церковно приходская школа 8 классов, ранее именуемая ШРМ( школа рабочей молодёжи), потом заочно техникум по специальности Электрооборудование промышленных предприятий и собственный опыт не позволяют сильно высоко летать. Вот и спрашиваю умных людей, а не от нечего делать.

Цитата: Орешек

Скриншоты с разных программ (без привязки цифр)

"Черный дрозд"? Приветствую, Сергей!

Павел да вы молодец. Вами все восхищаются

Цитата: Vlad

"Черный дрозд"? Приветствую, Сергей!

Привествую. 4D он с большими буквами.
А у меня он с маленькими. Вот потому и Орешек...

https://www.youtube.com/watch?v=5-CnrqcWKrs

А как тут видео-ролик вставить?

Цитата: Орешек

А как тут видео-ролик вставить?

Пожалуй никак - ограничение по объёму 1 МБ. Если умещается, могу расширение разрешить. Какое, кстати?

Цитата: Игорь

Какое, кстати?

C ю-туба через теги.

Провёл эксперимент с пропусканием постоянного тока через один виток трансформатора, вот что получилось. Как и предлагалось ранее,сделал один виток проверочной обмотки, его индуктивность 156 мкГн, замкнул оба провода накальной обмотки и подал на неё постоянный ток 1,5А индуктивность упала до 67 мкГн, подал 3 А, индуктивность 35 мкГн. Что делаем дальше? Да, нашёл какой у меня тип феррита колец : 'F' (µ = 3000) - имеет высокий уровень магнитного потока насыщения при высокой температуре. Предназначен для трансформаторов преобразователей напряжения. Хорошее подавление колебаний в диапазоне частот 0,5…50 МГц. Выпускается только в виде колец.

Решил немного изменить конструкцию дросселя. Где-то читал, что в безвитковом дросселе ПКМ 20 используется набор ферритовых колец, которые изолированы друг от друга бумажной прокладкой. Разобрал свои трубки, изолировал каждое кольцо, изолировал друг от друга каждую трубку и в каждую трубку добавил по три кольца. В результате при одном витке получил 186 мкГн индуктивности. Пропустил 3 А и на измеряемой обмотке получил 38 мкГн, а вот хорошо это, или плохо, надеюсь получить ответ от специалистов.

Хорошее подавление в полосе до 50мгц это как с гу43 снять 2.1квт при токе первой сетки 300мка с первичной обмоткой 2.7мм и 6.5квт

Цитата: Павел

Что делаем дальше?

35 мкГн на 1.9 МГц реактанс 35*2*пи*1.9=417 Ом. При среднем входном 66 Ом. Вполне можно ставить, но ОБЯЗАТЕЛЬНО проверьте на нагрев, ПЛАВНО поднимая мощность возбуждения.
Изолировать кольца друг от друга, на мой взгляд, смысла нет никакого.

КСТАТИ, какое сопротивление у колец постоянному току? Тестером гляньте...

Павел здравствуйте.То что Вы описали,напоминает работу магнитных усилителей. Они работают по такому принципу.Чем больше постоянный ток -тем меньше индуктивность и соответственно сопротивление переменному току.

Цитата: Пурга

Хорошее подавление в полосе до 50мгц

А Вы думаете, что это я придумал? Лично для Вас, файл с описанием различных ферритов, что касалось конкретно того, что применил я, так это тип материала F. Ферритовые кольца:
Маркировка, размеры, материалы, свойства
Кольцевые (торроидальные) сердечники из феррита и карбонильного железа широко используют в радиоэлектронной аппаратуре как заводского изготовления так радиолюбительских конструкциях. Широкой популярностью пользуются сердечники фирмы AMIDON. Однако и наши отечественные ферриты на самом деле ничуть не хуже просто по ним мало информации, да как ни странно, и они менее доступны. Попробуем обобщить имеющуюся информацию и рассказать читателю о маркировке, размерах, частотных и других свойства применяемых кольцевых сердечников из феррита и карбонильного железа. Вся информация взята из открытых источников и ни коим образом не претендует на полноту освещения. Мы будем признательны за замечания и дополнения, которые вы можете отправить на адрес E-mail: andys@andys.ru

Кольцевые ферритовые сердечники фирмы AMIDON.
Начало маркировки кольцевых ферритовых колец состоит из двух букв FT, за которыми через дефис следуют две или три цифры - это внешний диаметр кольца, выраженный сотыми долями дюйма. (1 дюйм = 25,4 мм).
Например: FT-50 – кольцо с внешним внешний диаметр около 0,5 дюйма (1,3 см).
В некоторых обозначениях после этих цифр могут следовать буквы А или В, которыми отмечают исполнение магнитопровода, отличающиеся от обычного высотой кольца. Далее через дефис указывается марка применяемого материала феррита, это цифры или буквы. Сведения о применяемых материалах приведены ниже.
Например: FT-50-43 кольцо с внешним внешний диаметр около 0,5 дюйма (1,3 см) изготовленный из материала марки 43.
В таблице 1 - приведены размеры кольцевых сердечников переведенные в миллиметры:
Кольцо Внеш d мм Внутр d мм Высота
FT-23 5,8 3 1,5
FT-37 9,5 4,7 1,3
FT-50 13 7,1 4,7
FT-50A 13 7,9 6,4
FT-50B 13 7.9 13
FT-82 21 13 6,4
FT-87 22 14 6.4
FT-87A 22 14 13
FT-114 29 19 7.5
FT-114A 29 19 14
FT-140 36 23 13
FT-140A 36 23 15
FT-150 38 19 6.4
FT-150A 38 19 13
FT-193 49 32 16
FT-193A 49 32 19
FT-240 61 36 13

В таблице 2 - приведены марка материала из которого изготовлены сердечники, а также частотный диапазон рекомендуемый к использованию:

Материал Начальная магнитная проницаемость Резонансные устройства (полоса в МГц) Широкополосные устройства (полоса в МГц)
43 850 0,01……1 1…….50
61 125 0,2…….10 10……200
63 40 15………25 25……200
67 40 10………80 200…1000
68 20 80……..180 0,5……..30
75 5000 0,001……1 1……..15
77 2000 0,001……2 0,5…….30
F 3000 0,001……1 0,5…….30
J 5000 0,001…….1 1………15
K 290 01…….30 50…….500
Вот немного информации и свойствах используемых материалов:
33 (µ = 850) – марганец-цинковый материал с малым объёмным сопротивлением. Используется в диапазоне частот 1…1000 кГц, изделия из этого материала выпускаются только в виде стержней.
43 (µ = 850) – материал с высоким объёмным сопротивлением используется в диапазоне частот до 50 МГц. В катушках индуктивности и широкополосных (ШП) трансформаторах. Оптимален для подавления колебаний частот 40…400 МГц. Выпускается в виде колец, бусин, многоапертурных сердечников (“бинокли”) и изделий специальной формы для подавления паразитных колебаний в радиодиапазоне (RFI).
61 (µ = 125) – материал обеспечивает умеренную (среднюю) температурную стабильность и высокую добротность в диапазоне частот 0,2…15 МГц. Полезен при изготовлении ШП трансформаторов до 200 МГц и ослаблении (подавлении) колебаний частот выше 200 МГц. Выпускается в виде колец, штырей, и многоапертурных сердечников.
67 (µ= 40 ) – Имеет большую величину плотности магнитного потока насыщения (greater saturation flux density) и очень неплохую температурную стабильность. Предназначен для высокодобротных катушек в диапазоне частот 10…80 МГц и ШП трансформаторов до 200 МГц. Выпускается только в виде колец.
68 (µ = 20) – имеет высокое объёмное сопротивление и отличную температурную стабильность. Предназначен для высокодобротных резонансных схем и РЧ катушек в диапазоне частот 80…180 МГц. Выпускается только в виде колец.
73 (µ = 2500) – Имеет хорошее подавление колебаний в диапазоне частот 1-50 МГц. Выпускается в виде бусин и ШП многоапертурных изделий.
75 (µ = 5000) - имеет низкое объёмное сопротивление и низкие потери в материале сердечника в диапазоне частот 1…1000 кГц. Используется в импульсных трансформаторах и малосигнальных ШП трансформаторах. Прекрасное подавление колебаний в диапазоне 0,5-20 МГц.
77 (µ = 2000) – имеет высокий уровень магнитного потока насыщения при высокой температуре. Низкий уровень потерь в сердечнике в диапазоне частот 1…1000 кГц. Предназначен для маломощных преобразователей и для ШП трансформаторов. Интенсивно используется для ослабления (подавления) в диапазоне частот 0,5…50 МГц. Выпускается в виде колец, горшков, Ш-образных сердечников, бусин, ШП сердечников для “балунов” и трубок.
'F' (µ = 3000) - имеет высокий уровень магнитного потока насыщения при высокой температуре. Предназначен для трансформаторов преобразователей напряжения. Хорошее подавление колебаний в диапазоне частот 0,5…50 МГц. Выпускается только в виде колец.
' J ' (µ = 5000 ) - имеет низкое объёмное сопротивление и низкие потери в материале сердечника в диапазоне частот 1…1000 кГц. Используется в импульсных трансформаторах и малосигнальных ШП трансформаторах. Прекрасное подавление колебаний в диапазоне 0,5…20 МГц. Выпускается в виде колец и бусин, горшков, RM, Ш и U сердечников.
K (µ= 290) – предназначен изначально для использования в линиях передачи в диапазоне частот 1…50 МГц. Выпускается в виде колец ограниченного ассортимента.
Кольцевые сердечники карбонильного железа фирмы AMIDON.
Маркировка кольцевых сердечников , выполненных из карбонильного железа, состоит из буквы Т, далее (по аналогии с ферритовыми сердечниками) через дефис следуют две или три цифры - внешний диаметр кольца в сотых долях дюйма. В маркировку иногда добавляют букву А, обозначающую вариант исполнения с большей высотой кольца. Далее вслед за типом кольца через дефис добавляют марку материала (одну или две цифры), из которого изготовлено кольцо. Изделия из карбонильного железа имеют цветовую маркировку.

Например: T-50-41 кольцо с внешним внешний диаметр около 0,5 дюйма (1,3 см) изготовленный из материала марки 41.
В таблице 4 - приведены размеры кольцевых сердечников переведенные в миллиметры:
Магнитопровод Внешний диаметр, мм Внутрений диаметр,мм Высота, мм
Т-12 3,2 1,6 1,3
Т-16 4,1 2 1,5
Т-20 5,1 2,2 1,8
Т-25 6,3 3 2,4
Т-30 7,8 3,8 3,3
Т-37 9,5 5,2 3,3
Т-44 11 5,8 4
Т-50 13 7,6 4,8
Т-68 18 9,4 4,8
Т-80 20 13 6,4
Т-94 24 14 7,9
Т-106 27 14 11
Т-130 33 20 11
Т-157 40 24 14
Т-184 47 24 18
Т-200 51 32 14
Т-200А 51 32 25
Т-225 57 36 14
Т-225А 57 36 25
Т-300 76 49 14
Т-300А 76 49 25
Т-400 100 57 17
Т-400А 100 57 25
Т-500 130 78 20

Коды материалов и соответствующие цветовые обозначения, а также оптимальные частотные диапазоны приведены в таблице 4.
Карбонильное железо Начальная магнитная проницаемость Рекомендуемая частотная полоса, МГц Цвет маркировки
0 1 100……300 Коричневый
1 20 0,5….….5 Синий
2 10 2………30 Красный
3 35 0,05……0,5 Серый
6 8 10…….50 Желтый
7 9 3……35 Белый
10 6 30…..100 Черный
12 4 50…….200 Зеленый + Белый
15 25 0,1……..2 Белый + Красный
17 4 20…….200 Желтый + Синий
26 75 <1 Желтый + Белый

Материал используемый при производстве указанных выше сердечников, представляет собой смесь нескольких материалов. Ниже представлена более подробная информация некоторых наиболее часто применяемых смесей:
Смесь 1 -
Цветовая маркировка - голубая. Это материал с магнитными свойствами очень близок к смеси 3. Магнитная проницаемость u=20. Эта смесь в сравнении с номером 3 обладает более стабильными магнитными параметрами. Оптимальный частотный диапазон применения находится между 0.5 и 5 МГц.
Смесь 2 -
Цветовая маркировка - красная. Магнитная проницаемость u=10. Hа изделиях из этой смеси можно создавать контура с высокой добротностью в диапазоне от 2 до 20 МГц. Диапазон применения от 0.5 до 30 МГц. Наиболее часто употребляется в радиолюбительских коротковолновых устройствах.

Смесь 3 -
Цветовая маркировка - серая. Магнитная проницаемость u=35. Очень высокая стабильность параметров. Диапазон применения от 50 кГц до 0.5 МГц.

Смесь 6 -
Цветовая маркировка - желтая. Магнитная проницаемость u=8. Очень высокая температурная стабильность магнитных параметров. Применяется в диапазоне частот от 20 до 50 МГц.

Смесь 10 -
Цветовая маркировка - черная. Магнитная проницаемость u=6. Высокая стабильность магнитных параметров. Применяется для изготовления высокодобротных контуров в диапазоне от 40 до 200 МГц.

Смеси 12 и 17 -
Цветовые маркировки соответственно - зелено-белая и голубая-желтая. Магнитная проницаемость обеих смесей u=4. Средняя стабильность магнитных параметров. При изготовлении контуров с высокой добротностью в диапазоне от 50 до 200 МГц лучше применять смесь 12. У смеси номер 17 повышенная стабильность параметров.
Сердечники на основе распыленного железа могут успешно применяться в качестве магнитопроводов в различной
• низкочастотных выходных дросселей постоянного тока
• дросселей корректоров мощности
• резонансных индуктивностей
• входных фильтрах шумов
• накопительных дросселях
Для тех кто хочет упростить себе жизнь при проектировании радиоаппаратуры, может использовать очень полезную программку Ring Core Calculator Version 1.2, которую можно скачать вот по этому адресу: http://www.dl5swb.de/html/mini_ring_core_calculator.htm
Чрезвычайно полезная программа! У этой программы очень богатый раздел HELP, будет полезен любому вдумчивому читателю. У нее есть один недостаток – нет варианта на русском языке. Поэтому для понимания пригодиться словарь. Настойчиво рекомендуем к использованию. Кроме этой программы на этом сайте Вы найдете еще несколько простеньких, но ОЧЕНЬ полезных программ.

Кольцевые ферритовые сердечники производства России.
Отечественная промышленность хоть и «просела» за годы активной перестройки и эпохи прихода капитализма, все же в настоящий момент выпускает кольцевые сердечники. И ассортимент ее не так уж и скуден. Зайдите на сайты производителей [2], [3], [4], [5] – и вы будете приятно удивлены разнообразием продукции. Не будем здесь перечислять весь огромный выпускаемый ассортимент. Читатель найдет на указанных ресурсах достаточно много полезной и разнообразной информации, в том числе как приобрести интересующие его изделия. Правда не все предприятия работают с частными лицами, тем не менее купить отечественные ферритовые изделия и изделия из порошкового железа можно. Их предлагают много численные интернет магазины и фирмы продающие радиодетали. Мы можем смело гордиться нашими российскими производителями.



Маркировка размеров кольцевых сердечников не претерпела ни каких изменений. Сначала цифрами указывается величина начальной магнитной проницаемости, затем марка используемого материала, и потом размер кольца в миллиметрах:
2000НН D x d x h
Где - 2000 величина начальной магнитной проницаемости,
НН – марка материала,
D – внешний диаметр, d – внутренний диаметр, h – толщина кольца, все размеры в миллиметрах.
Вот список используемых материалов, используемых при производстве кольцевых сердечников
• ВН - высокочастотный никель-цинковый (Ni-Zn) для слабых магнитных полей;
• ВНП - высокочастотный никель-цинковый (Ni-Zn) для перестройки частоты;
• НН - низкочастотный никель-цинковый (Ni-Zn) для слабых магнитных полей;
• НМ - низкочастотный марганец-цинковый (Mn-Zn) для слабых магнитных полей;
• НМС - низкочастотный марганец-цинковый (Mn-Zn) для сильных магнитных полей.
Например: 100НН К20х12х6 кольцо из феррита марки никель-цинк, размером 20мм х 12мм х 6мм с начальной магнитной проницаемостью 100.
Разумеется, указанная начальная магнитная проницаемость, это так называемое – «номинальное значение» – которое имеет отклонение. Кольцо с проницаемостью 2000 на самом деле может иметь проницаемость, лежащую от 1700 до 2300. Это относиться ко всем сердечникам. Отклонения не страшны, просто у вас могут появиться «лишние» витки в катушке, или наоборот их не будет хватать, хотя сердечники из одной коробки.
Вот наиболее общие рекомендации по применению ферритовых изделий интересных нам с точки зрения применения в радиоаппаратуре связи в диапазоне от 1 до 300-400Мгц:
Ферриты общего применения
Это ферриты марки 1000НМ, 1500НМ, 2000НМ, 3000НМ, изготавливаемые на основе марганец- цинковых, и марки 100НН, 400НН, 600НН, 1000НН, 2000НН, изготовленных на основе никель- цинковых ферритов. Ферриты марок НН применяют в слабых и средних магнитных полях при отсутствии жестких требований к температурной и временной стабильности: в отклоняющих системах кинескопов,в дросселях схем коррекции, в магнитных антеннах и контурах входных трактов радиоприемных устройств. Рекомендуется использовать при температуре окружающей среды от 60ºС до +90ºС и в диапазоне частот:
100НН —до 30 МГц, 400НН —до 3,5 МГц, 600НН —до 1,5 МГц, 1000НН — до 400 кГц.
Ферриты марок НМ применяют в слабых и средних магнитных полях при отсутствии жестких требований к температурной и временной стабильности: в трансформаторах и дросселях одно- и двухтактных DC/DC-DC/AC-AC/AC конверторов, в сетевых фильтрах, фильтрах ВЧ-помех, в высоковольтных трансформаторах, в импульсных, согласующих и развязывающих сигнальных трансформаторах, в дросселях НЧ- фильтров акустических систем, в делителях напряжения, статических преобразователях. Сердечники из ферритов марок НМ рекомендуется использовать при температуре окружающей среды от 60ºС до +155º и в диапазоне частот:
1000НМ — до 1 МГц; 1500НМ — до 600 кГц; 2000НМ, 3000НМ — до 450 кГц.

Термостабильные ферриты
Это ферриты марки 700НМ, 1000НМ3, 1500НМ1, 1500НМ3, 2000НМ1, 2000НМ3, изготовленные на основе марганец- цинковых, и высокочастотные марки 7ВН, 9ВН, 20ВН, 30ВН, 50ВН, изготовленных на основе никель- цинковых ферритов. Сердечники для контуров ВЧ-трактов, трансформаторы ВЧ-диапазона частот, сердечники для фильтров ВЧ-помех, антенные разветвители, делители и смесители ВЧ-диапазона частот.
(Сердечники из ферритов марок ВН не рекомендуется использовать в магнитных полях больше так называемого порогового поля, поскольку при превышении указанного значения поля происходит существенное уменьшение добротности. Значения порогового поля составляют: для 20ВН, 30ВН и 50ВН —150 А/м, µн при этом практически не меняется. ) Сердечники из ферритов марок ВН рекомендуется использовать от 60ºС до +125ºС и в диапазоне частот:
20ВН — до 100 МГц, 30ВН — до 120 МГц, 50ВН—до 50МГц.
Сердечники из ферритов марок НМ1, НМ3 рекомендуется использовать при температуре окружающей среды от 60ºС до +150ºС и в диапазоне частот:
1500НМ1, 1500НМ3 — до 600 кГц, 2000НМ1 — до 450 кГц.

Высокопроницаемые ферриты
Это ферриты марки 4000НМ, 6000НМ, 6000НМ1, 10000НМ изготавливаемые на основе марганец- цинковых ферритов. Сердечники из Mn-Zn ферритов марок НМ применяют в слабых и средних магнитных полях (В ~ 0,05÷0,1 Тл) при отсутствии жестких требований к температурной и временной стабильности: в трансформаторах и дросселях одно- и двухтактных DC/DC-DC/AC-AC/AC конверторов, в сетевых фильтрах, фильтрах ВЧ-помех, в высоковольтных трансформаторах, в импульсных, согласующих и развязывающих сигнальных трансформаторах, в дросселях НЧ- фильтров акустических систем, в делителях напряжения, статических преобразователях. Сердечники из ферритов марок НМ рекомендуется использовать при температуре окружающей среды от 60ºC до +155ºC и в диапазоне частот:
3000НМ — до 450 кГц; 4000НМ, 6000НМ, 6000НМ1, 10000НМ — до 100 кГц.

Ферриты для перестраиваемых контуров мощных радиотехнических устройств -
Это ферриты марки 10ВНП, 55ВНП, 45ВНП, 60ВНП, 65ВНП, 90ВНП,100ВНП, 150ВНП, 200ВНП, 300ВНП изготовленных на основе никель- цинковых ферритов. Индуктивные элементы для работы в мощных радиотехнических устройствах, в том числе перестраиваемых подмагничиванием: антенные разветвители, смесители, переключатели, широкополосные трансформаторы передатчиков, контуры радиопередающих устройств. Сердечники из ферритов марок ВНП рекомендуется использовать при температуре окружающей среды от 60ºC до +100ºC и в диапазоне частот:
10ВНП — до 220 МГц;
55ВНП, 60ВНП, 65ВНП — до 50 МГц;
90ВНП, 150ВНП — до 30 МГц;
200ВНП — до 14 МГц,
300ВНП — до 4,5 МГц.

Оставьте магнитопровод разомкнутым - намотайте диф. катушки с необходимой индуктивностью на толстый ферритовый стержень, или более "тяжелая версия" для вас для высокого тока: даже без магнитопровода.

фото - из интернета, filament current of 51.5 Amp:
G4FPH's Amateur Radio Pages - Henry 2000D-27 Amplifier Project
http://www.mjhaplus.plus.com/g4fph/html/henry.htm

A filament choke for grounded-grid amplifiers
https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/qst/1961/10/page48/index.html

Цитата: Пурга

это как с гу43 снять 2.1квт при токе первой сетки 300мка

А что не так, уважаемый Пурга? Вам ни когда не удавалось снять 2 кВт и более с ГУ 43Б? Вы знаете, а я ещё 40 лет назад это делал и не один раз повторял. Ну а теперь к приборам. Напряжение на аноде 3000 Вольт под нагрузкой, ток покоя 270 мА, ток С2 в покое 15 мА, это ток через анти динатронные резисторы, которые стоят непосредственно на панельке лампы, возбуждение 35 Вт, ток анода 0,9А, ток в нагрузке (эквивалент от Р 140 50 Ом) 6 Ампар, ток С1=0, ток С2=40 мА с учетом тока анти динатронных резисторов. Арифметика 6*6*50=1800 Вт. Заказчик попросил проверить максимальную возможную мощность. Подаю 50 Вт возбуждение напряжение на аноде 2980 Вольт, ток анода чуть больше 1А, ток С2 45мА, ток С1 ушёл за 0. Заменил прибор с 0 по середине -1-0+1мА, повторяю попытку, прибор С1 показал 0,3 мА в левой части шкалы, поскольку это в минусовой цепи, то ток равен +0,3 мА, ток в нагрузке 6,5 А, арифметика 6,5*6,5*50=2112,5 Вт. Над чем ржём уважаемый Пурга? Ну и вот Вам расчёт от VE3KF по режиму ГУ 43Б, без тока С1. Не уписайтесь пожалуйста, это не я считал. Правда у меня на С2 350 Вольт, а не 320 В, как в расчёте и Roe=1620 Ом, на них производилась настройка П-контуров.

Я даже это читать не буду Люди эмс выгоняют, конструируют отсеки отдельные делают сложные фильтры. А Павел намотал виток в стопку колец и у него фильтр получился ультракороткой. Правда он недавно только узнал как материал на насыщение проверить но будет спорить. Потому вам ни кто на ве3кф ни кто не помогает. Сперва просите помощь прикинувшись шлангом, потом до пены у рта доказываете что 2+2=5.