Анодное питание ламповых усилителей

Постановка задачи

Предпочитаю стабилизировать анодное, чем автосмещение с «нашими» электролитами. Для питания анода ламп обычно нужно стабильной подстраиваемой постоянки (особенно для лофтина) = 300-400 В, 150-220 В с токами (без фанатизма) до 20 и 350-400 мА. Про калориферы – это не здесь. Минимум деталей – не экзотических. И чтобы всё это устойчиво работало,  и не спалить лампы превышением тока потребления. И, пожалуй,  самое главное – чтобы по деньгам даже пенсионер мог себе это позволить (иногда).

Обуздание потребностей

Посчитайте токи своей схемы и примите коэффициент мощности блока питания не более х2, этого хватит.

Выбор деталей и схемы. Благо ГУГЛ даёт неограниченные (разумные) пределы … полёта фантазии аффтаров , не наткнитесь на Моисеев – да простят меня конфессии. Рекомендую за основу изучить.

^Нажмите для увеличения^

Перевод  для не желающих читать = получаем приличную стабилизацию фиксированного напряжения вплоть до разумных 450-500 В, выше – пробьёт изоляцию, с неконтролируемыми максимальными токами, зависящими от трансформатора + вставки плавкой + диодов-выпрямителей + радиатора для полевика ну и диаметра жилы Вашей домашней защиты/проводки переменки 220 В.

Почесав покидаемый седыми волосами затылок, принято решение (да простит меня автор):

1. отказаться от идеи ступенчатого изменения выходного напряжения подстановкой стабилитронов в катод (3) SE;
2. ввести возможность некоторой подстройки выхода по напряжению;
3. ввести ограничение/защиту(плавно подстраиваемое) по току = см. «Постановка задачи».

Состав девайса

1. трансформатор;
2. защиту от превышения (КЗ) и броска тока по переменке (типа варистор R1 и вставка плавкая FU1);
3. выпрямитель(желательно на быстрых диодах) ;
4. сглаживающий С1 (порядка 4 мкФ на 1 Ватт мощности, иначе большая емкость в момент включения «коротит» + диодного моста на корпус со всеми вытекающими…);
5. ключ VT1 на мощном  полевике (с защитой 12 В затвор-исток);
6. контролёр/усилитель(управляющий мосфетом) ошибки DA1 – выходного напряжения;
7. плавно подстраиваемый ограничитель тока  на VT2, R3,4;
8. делитель напряжений ОС R5-6-7.

Вот что получилось, пока без расчетных номиналов:

^Нажмите для увеличения^

Даташит на SE для расчетов:

^Нажмите для увеличения^

«Внутренности» SE для понимания:

^Нажмите для увеличения^

Это значит (на схеме уже нанёс):

1. для нормальной работы SE серии 012-040 напряжение анод-катод (VCGO) должно быть 50 В, для остальных 070-140 = 150 В;
2. при этом потребляемый ток (Ic) ровно 20 мА, это всё для расчета R2;
3. ток делителя ОС R5,6,7 около 2 мА из соображений «калорифера»;
4. напряжение «ограничения тока»  = срабатывания VT2 около 0,7 В = это для расчета R3;
5. «нормальное-рабочее» падение напряжения (разница входного и выходного для полевика) должно быть более 8 В, его превышение, помноженное на ток девайса, и есть нагрев полевика.

Арифметика (начальная школа)

ПРИМЕР 1:

Выход нужен = 144 В не более 20 мА, вход 155 В (такой трансформатор). У меня есть SE103N.

R2 = (вход 155 В – рабочее SE 150 В)/ток SE 0,02 А = 250 Ом, мощность на нём = 5х0,02 = 0,1.

R5+R6+R7 = выход 144 В/ток делителя 0,002 = 72 кОм.

R7 + 1/2R6 = рабочее SE 103 В/ток делителя 0,002 = 51,5 кОм, примем % регулировки около 10, значит 72х10% = 7,2 кОм.

R7= 51,5 – 7,2 = 44,3 кОм = 43 кОм.

R6 около 10-12 кОм.

R5 остается 72-43-12 = 17 кОм = 18 кОм, мощность на всех R5, R6, R7 = 144х0,002 = 0,288 Вт.

R3 = порог VT2 0,7 В/ограничение 0,02 А = 35 Ом(необходимо учесть номинал R4), это значит при таком сопротивлении (движок R4 влево = Uke = максимум) девайс будет ограничивать ток до 20 мА, движок вправо – меньше «сопротивление/напряжение» = нужен больший ток для ограничения = увеличение тока ограничения.

ПРИМЕР 2:

Выход нужен 215 В не более 350 мА, вход 250 В, есть SE 130. Просто цифры, для простоты и исключения ошибки распечатываю голую схему + подписываю ДАНО и нажимаю кнопки на логарифмической линейке.

R2 = (250-150)/0,02 = 5000, мощность = (250-150)х0,02 = 2 Вт !!!

R5, R6, R7 = 215/0,002 = 107500

R7 + 1/2R6 = 130/0,002 = 65000

R6 = 65000×10% = 6500

R5 = 107500 – 65000 – 6500 = 36000

Мощность R5, R6, R7 = 215×0,002 = 0,43 Вт

R3 = 0,7/0,35 = 2 Ом

ВАЖНО! Замеряйте падение напряжения на ключе-полевике и перемножьте его на нужный Вам ток = не забудьте про небольшой радиатор. Дальнейшее объяснение считаю «разжёвывание пальцев» как сказал мой наставник.

Проверено, работает! Возможны опечатки, спасибо за корректировку. Всем удачи.

Юрий

 

 

Источник