Выходной ламповый трансформатор
В качестве выходного трансформатора использован промышленный трансформатор типа ОСМ-0.1УЗ (железо ШЛ 2,5×84 см, Qс=2,5х4-10см²). Схема расположения обмоток на каркасе показана на рис.6. К анодам ламп подсоединяются выводы трансформатора 1К и 6H. В анодной обмотке имеется 6 секций. Каждая секция намотана рядовой намоткой (виток к витку) и должно уместиться в два слоя.
При намотке необходимо обратить внимание на то, чтобы начала одной секции (например 1Н) было с одного края, а начала следующей секции (например 2Н) с другого края каркаса. В таком случае секции легче соединять. Количество витков в секции 437, диаметр провода 0,27 мм. В итоге при последовательном соединении секций между выводами +Ео и Al, А2 трансформатора Т (рис 1) получаем две полуобмотки по 1311 витков в каждой.
Выходная обмотка имеет 5 секций по 85 витков провода диаметром 0,35 мм. Hачала секций расположены с одного края каркаса (на рис.6 с левого), а концы с другого края. Каждая секция наматывается в ряд одним слоем. Если радиолюбители хотят получить другое выходное сопротивление усилителя, то необходимо изменить количество витков выходной обмотки выходного трансформатора.
Например, для рис.1 (4 выходных лампы, фиксированное смешение) номинальное выходное сопротивление составляет 4 Ома. Поэтому для получения необходимого выходного сопротивления усилителя (Zвых) необходимо количество витков секции умножить (при большем, чем 4 Ома сопротивлении) или поделить (при меньшем сопротивлении) на √Zвых/4 Ом раз. Значит, чтобы получить для рис.1 выходное сопротивление 8 Ом, необходимо количество витков секции умножить на √8/4. В результате получим 85√2=120 витков. Сечение провода для выходной обмотки необходимо выбрать из табл.1.4.
S8Ом=S4Ом/√2=0,057см²/1,41=0,04см²
Для выходного сопротивления 8 Ом находим в табл.1.4 по площади сечения 004 см² диаметр провода 0,23 мм. Обращаю внимание радиолюбителей на то, что простой ламповый усилитель своими руками, в отличие от транзисторного, имеет ту особенность, что он выдает максимальную мощность на определенном (номинальном) сопротивлении нагрузки. При сопротивлении нагрузки больше или меньше номинального, мощность падает.
Конструкция и детали усилителя на лампах
Для изготовления усилителя в зависимости от размеров трансформаторов, количество ламп и конденсаторов изготовляют П-образное шасси (но таких когда-то делали старые ламповые радиоприемники). Материалом может служить алюминиевый, дюралевый или оцинкованный лист.
Выходные лампы желательно разместить над отверстиями с диаметром большим, чем сама лампа, чтобы воздух с подвала шасси свободно поднимался вверх вокруг лампы. Использовать шасси в качестве общего провод недопустимо. Последний выполняется луженным медным проводом диаметром 0,9-1,0 мм, заземляется в одной точке около блока питания, дальше протягивается с нижней стороны шасси параллельно верхней крышке и крепится к шасси с помощью изоляционного материала.
1- лампы выходного каскада 2,3- силовые трансформаторы 4- выходные трансформаторы 5- лампы предварительных каскадов 6- электрические конденсаторы
От точки заземления общий провод ведут к лампам выходного каскада, к выходным трансформатором, а потом уже к лампам предварительного каскада и к входному гнезду. Желательный вариант размещение силовых (силового) и выходных трансформаторов показан на рис.7 (вид сверху). Силовые трансформаторы (трансформатор) выбирают согласно выше приведенных технических данных и из данных таблицы.
Для схемы, изображенной на рис.1, требуется один силовой трансформатор ТС-250, два ТС-180 или с натяжкой подойдут два ТС-100. Если довольствоваться мощностью 26 Вт на канал и восемью выходными лампами, то для питания подойдет один трансформатор ТС-180.
Перед намоткой трансформатора (например, ТС-180) его следует подключить к электросети и замерить напряжение на вторичных обмотках, чтобы потом, размотав одну из них, посчитать количество витков в ней и, разделив их на напряжение в ней, вычислить количество витков на вольт (число постоянное для данного трансформатора).
Количество витков в остальных обмотках получают, взяв из таблицы напряжение обмотки и умножив его на количество витков на вольт. Диаметр провода обмотки определяют по току из таблицы нашей статьи и табл. 1.4
Перед размоткой трансформаторов серии ТС необходимо сначала разобрать хомуты крепления, потом, зажав один конец железного сердечника в тисках через картонные прокладки, резко ударяют молотком по куску фанеры или дерева, приложенному к другому (не зажатому) концу сердечника.
Таким образом, сердечник распадется на две части. Затем нужно размотать обмотки, размещенные на двух каркасах, оставив экранную и сетевую. Если экранной обмотки нет, то ее необходимо намотать одним слоем виток к витку. Один конец этой обмотки следует обрезать без вывода наружу и заизолировать.
Изоляция обмоток между слоями может выполняться слоем диаграммой бумаги (рулонной) или другой. Изоляция между обмотками (секциями) в выходных трансформаторах состоит из трех слоев снизу и сверху по слою бумаги, а между ними слой лакоткани. Изоляция может быть «сухой», т.е. не пропитываться, если самодельный усилитель будет эксплуатироваться в сухих помещениях без резких изменений температуры.
Если же предвидится эксплуатация в холодных, влажных помещениях, то в таком случае каркасы с обмотками трансформаторов провариваются в парафине. Обратите внимание на то, что изоляция между сетевой обмоткой и экранной, а также между экранной обмоткой и повышающей должна быть надежной, потому что экранная обмотка соединяется с общим проводом (массой).
Применяемые детали в ламповом усилителе:
По рис.1: R11, R13, R19, R20 10-15кОм, 0,25-1Вт; R12, R14, R21, R22 390-470кОм, 0,25-1Вт; Rl7, R18, R25, R26 510 Ом-1 кОм, 2Вт; R15, R16, R23, R24 10-51 Ом, 2Вт. Тип резисторов любой: С2, С4 К50-12, К50-7, К50-27 (могут быть и по 100 мкФ); С1 – КМ-5, КМ-6; СЗ – К73-17 на 400В и С5, С7, С7 – К73-17 на 250В (от современных цветных телевизоров).
По рис.3: S1-S3 – тумблеры П2Т-7, П2Т-21, П2Т-3; V1, V4 – КЦ402А, КЦ404А, КЦ405А, КД209Б (4шт); V3, V6 – КЦ405Г или 4 диода с обратным напряжением не менее 200В; R1, R2, R6, R7 – С5- 37-6 (фильтр питания цветных телевизоров серии 3УСKT, 4УСKT); С1, С2, С6, С7 – К50-7, К50-27; СЗ, С4, С8, С9 –могут быть любые и большей емкости, на напряжение не менее 100В.
Технические характеристики
Радиолампа 6П3С, как представитель устройств использующихся в УНЧ, выделяется высокой выходной мощностью, неплохой крутизной характеристики, низким коэффициентом нелинейных искажений и проходной ёмкостью. Благодаря своим параметрам, она благополучно используется в выходных каскадах усиления НЧ и даже по современным меркам показывает неплохие результаты.
Основные эксплуатационные характеристики 6П3С:
- напряжение: накала – до 6,3 В, анодное – до 250 В;
- напряжение экранной сетки – до 250 В;
- ток: анодный – до 72 (± 14) мА; накала – до 900 (± 60) мА;
- мощность на выходе – 5,4 Вт;
- коэффициент усиления – 13,5;
- крутизна характеристики – 6 (± 0,8) мА/В;
- внутренне сопротивлении – до 22,5 кОм;
- ёмкость: входная – 11 пКф; выходная – 8,5 пКф.
Настройка лампового усилителя
При схеме с фиксированным смещением настройка сводится: 1) К подбору такого напряжения с помощью R3, R8 (рис.3) и R29 (рис.1), чтобы мощность рассеяний на аноде выходной лампы не превышала 15Вт, т.е. чтобы анодный ток (через R15, R16, R23, R24) не превышал 15Вт/400В-37,5мА. Соответственно напряжение на катодах ламп (ножка при отсутствии входного сигнала не должна превышать 51Ом×0,0375A=1,91В.
Токи ламп могут несколько отличаться, поэтому лампы в плечи необходимо подбирать с приблизительно одинаковыми токами. Кроме того, для предупреждения намагничения выходного трансформатора необходимо, чтобы сумма токов ламп одного плеча (VL3, V14) равнялась сумме токов другого плеча (VL5, VL6).
Перед пробным включением необходимо нагрузить выходы каналов резисторами типа ПЕ-50, равными номинальному выходному сопротивлению усилителя, или мощными громкоговорителями. Включают тумблер S1 и прогревают лампы. Приблизительно через 45-60 сек. включают тумблер анодного питания одного из каналов (например, S2) и тут же его выключают.
Если во время включения S2 выходной трансформатор сильно «загудит» или загудит громкоговоритель, если он подсоединен вместо резистора, то необходимо выключить S1 и перепаять концы выходного трансформатора: тот, который «сидел» на массе, снять и на его место припаять другой тот, к которому подсоединено обратная связь. На этом настройка заканчивается.
Аналоги
Современная промышленность не выпускает полных аналогов 6П3С. Однако её можно заменить на идентичные или похожие по параметрам: 6П13С, 6П15П, 6П14П, или импортные лампы: 6L6GB, 6CN5, 6L50V, EL35, 1540, EL39, 5932, 6L6G, 7581A, 5881. Многие из них уже давно сняты с производства, но до сих пор продаются в крупных магазинах радиотоваров.
В советское время ещё выпускали 6П3С-Е, отличавшиеся более высокой надёжностью и увеличенными сроками эксплуатации — 5000 часов, вместо 500 у обычной 6П3С. Тогда же производилась похожая с рассматриваемой по параметрам, но отличающаяся распиновкой более мощная генераторная электронная лампа Г807.
Радиолампа 6П3С
Радиолампа 6ПЗС — это лучевой тетрод. который предназначен для усиления сигналов мощности низкой частоты. Тетрод 6П3С применяется в выходных (однотактных, двухтактных) каскадах радиоприемников и усилителей низкой частоты (УНЧ), а также в качестве высокочастотного генератора в магнитофонах, радиопередатчиках и другой аппаратуре.
Рис. 2. Внешний вид и размеры лампы 6П3С.
Рис. 3. Цоколевка и расположение выводов в лампе 6П3С.
Радиолампа 6Ж3П
Радиолампа 6Ж3П — это тетрод который предназначен для широкополосного усиления напряжения высокой частоты (ВЧ). Лампа 6Ж3П применяется в усилителях промежуточной частоты (ПЧ) трактов звукового сопровождения и сигналов изображения телевизионных приемников без автоматической регулировки усиления (АРУ).
Рис. 4. Внешний вид и цоколевка радиолампы 6Ж3П.
Первоисточник: неизвестен.
Сборка УНЧ
Теперь сборка. На шасси пошла одна боковина от старого компьютерного корпуса, на днище – вторая. По задуманной конструкции, ламповые панели должны быть приподняты над шасси, поэтому в последнем были вырезаны прямоугольные отверстия, которые я закрыл платами из фольгированного стеклотекстолита со впаянными в них ламповыми панелями.
В первоисточнике было еще вот такое замечание.
Поэтому нужно было придумать задержку анодного напряжения. Ставить тумблер на анодное не захотел, поскольку не люблю резких переходных процессов в виде бросков анодных и сеточных токов. С учетом вышесказанного (и показанного), схема блока питания и софтстарта получилась вот такая.
Шарманка-хулиганка
Пожалуй, самым известным изделием на основе 6П3С считается так называемая «шарманка». Это неофициальное название хулиганского передатчика, который возможно сделать в домашних условия, для работы в верхнем диапазоне частот (выше 1500 кГц). Он был особенно популярен среди начинающих радиолюбителей в период 60x-80x годов. Для передачи в радио-эфир, в те времена, подключался в качестве приставки к выходу лампового УЗЧ, с которого на анод лампы подавалось питание и амплитудно-модулируюмый сигнал.
Схема шарманки на основе 6П3С достаточно простая и не содержит большого количества радиодеталей. Некоторые решения можно скачать по ссылкам
,
,
. Вместо 6П3С можно взять любой из отечественных аналогов, вроде 6П13С, 6П15П, 6П14П.
