Ламповый блок питания и усилитель.

2013 - 2014г.

Собственно, да! Начинать, наверно, лучше с конца, а именно с питания. А ещё более "именно" с силового трансформатора. Для его расчёта нужно знать, какие напряжения и токи он должен выдавать. Поэтому стоит определиться со схемами блоков, по которым будем строить FM тюнер, и по даташитам на лампы примерно подсчитать суммарные напряжения и токи.

УКВ блок планирую собирать на лампах ECC2000 и ECF80 по схеме с немецкого сайта. В основе УПЧ лежит схема на 4-х лампах 6К13П, описанная в live journal Сергея Вицана и позднее доработанная Андреем Кислуном. Стереодекодер планируется делать по схеме Grundig 6 с заменой ПП диодов на ламповые 6Х2П. УНЧ примитивный, в его основе схема А. Ковалева на 6Н3П и двух 6П14П. Входная цепь будет урезана, а 6П14П заменены на более экономичные 6П1П.

Все блоки тюнера планируется питать стабилизированным напряжением, как анодным (кроме блока УНЧ) так и накальным (включая и УНЧ). Соответственно придётся собирать стабилизатор анодного напряжения и естественно ламповый. В его основе схема Андрея Кислуна на 6Ж4П двух 6С19П и СГ15П. Всё это описано на его интернет страничке про ламповый тюнер.

Учитывая всё выше сказанное получаем:
УКВ блок - анодное напряжение 200 в ток 40 ма, накальное 6.3 в ток 0.75 а.
УПЧ - анодное напряжение 200 в ток 70 ма, накальное 6.3 в 2.1 а.
Стереодекодер - анодное напряжение 200 в ток 20 ма, накальное 6.3 в 1.2 а.
УНЧ - анодное напряжение 250 в ток 130 ма, накальное 6.3 в 1.3 а.
Анодный стабилизатор - накальное напряжение 6.3 в 2.3 а.

Поскольку накал тоже планируется выпрямлять и стабилизировать, следовательно, нужно не 6.3, а хотя бы вольт 8 для нормальной работы стабилизаторов. Пока же, просуммировав всё, получаем:
Постоянное анодное напряжение 250 в, ток 250 ма для питания всех блоков тюнера.
Переменное накальное напряжение 6.3 в, ток 2.6 а для питания ламп стабилизатора.
Постоянное накальное напряжение 8 в, ток 6 а для питания всех блоков тюнера.

Конечно, грамотно было бы питать каждый блок тюнера своим накальным напряжением, для уменьшения токовой нагрузки на диодные мосты и стабилизаторы. С другой стороны, для этого потребуется четыре диодных моста и столько же стабилизаторов. Дороговато, да и разместить всё это как-то надо. Поэтому решил "ни тебе, ни мне" накальных обмоток сделать две по 8 в 3 а и, соответственно, два диодных моста, а стабилизаторов (как более чувствительных к току и греющихся) использовать четыре для каждого блока тюнера.
При таких напряжениях и токах с некоторым запасом по мощности подошёл "телевизионный" ТСШ-170. Хм... а я думал, тюнер собираю...
Откопал в интернете программку для расчёта трансформаторов "Trans50Hz" вбил в неё все данные, которые знал, и получил готовый результат.

Некоторых диаметров провода не оказалось. Пришлось ехать за ними в "Митино". Заодно прикупил и листок стеклотекстолита для изготовления каркаса катушки. Ну и пошла работа.
Сам ТСШ-170 был куплен на молотке. Разобрал его, очистил, смотал все обмотки. Хотел было мотать на старом каркасе, да какой-то он грязный и помятый оказался. Тут то и решил делать новый, из стеклотекстолита. Купил его толщиной 1.5 мм.

Обмерил штангенциркулем детали старого каркаса, нарисовал их в программе "SprintLayout" и распечатал его на самоклейке. Выпилил ножовкой по металлу и, периодически проверяя штангенциркулем размеры, напильником и надфилями подогнал все пазы. Кстати, как потом выяснилось, пилить стеклотекстолит надо алмазными кругом, насаженным на шуруповёрт, а торцы обрабатывать алмазными надфилями. Что ж, на ошибках учимся.

В общем, соединилось всё замечательно с характерным щелчком в конце сборки. Каркас получился достаточно прочным, ничего нигде не перекосило. Потом опять разобрал и протравил всю лишнюю медь, а на щёчках протравил контактные площадки с запасом по количеству на случай возможной переделки. Ну и собрал каркас окончательно. Ниже несколько фото процесса изготовления. Сразу приношу извинения, не всё фотографировал, часто просто забывал. Мы ведь радиолюбители, народ увлечённый. (фото кликабельны).

С проводом для анодной обмотки осечка вышла. Ближайшие по диаметру провода были 0.315 и 0.4. Конечно, лучше взять потолще, но боялся, что не все обмотки влезут. Понадеявшись на наше национальное "авось" взял 0.315 мм. В программе "Trans50Hz" потом посмотрел - с таким проводом можно получить ток 220 ма. Неприятно конечно, но не смертельно. В крайнем случае всегда переделать можно, не ядерную же боеголовку делаю.

Ну а дальше рутина по намотке. Все данные берём из программы. Мотаем неспешно ручками виток к витку. Кому как, а мне нормально. После каждых 10 витков делаем запись на листочке, чтоб не сбиться.

Каждый слой обмотки изолируем слоем чертёжной кальки. Между обмотками по два слоя обычной бумаги. Между первичной и вторичными обмотками "намотан" экран из медной фольги. Концы этого экрана изолировал скотчем, иначе трансу худо будет. Так мало-помалу всё и намотал. На всякий случай намотал обмотку на 12 в 1 а. Мало ли, вдруг будет нужно.

Распаял все обмотки на контактных площадках и приступил к набивке трансформатора железом. Особых проблем не было, если ни считать забивку последних пластин, "плотновато" однако. На всякий случай у последних двух пластин закруглил углы центрального язычка. уж больно они острые. Пойди пластина чуть в бок и пробьёт внутренние стенки каркаса, а там и сетевую обмотку. Но вроде всё обошлось. Опять-таки забывал фотить. Так что результат ниже:

После сборки трансформатора произвёл его первое включение. Слава Богу, ничего не взорвалось и не выгорело. Решил проверить напряжения на холостом ходу. Анодная обмотка выдаёт 266 в, накальные - 8.4 в, что, в общем-то недалеко от расчётных. Что будет потом - посмотрим.

Оставил пока трансформатор в покое и занялся изготовлением дросселя фильтра в анодной цепи. Для этого "пустил под нож" выходной трансформатор от "Ригонды 102". Уж лучше бы не делал этого. Технология точно такая же, как и при изготовлении трансформатора. Поэтому процесс особо не фотографировал. Расчётов никаких не производил. От "балды" решил использовать тот же провод, что и для намотки анодной катушки трансформатора, т. е. 0.315 мм. Витки тоже не считал, мотал до заполнения каркаса. От трансформатора пригодились пластины и обойма. Обойму почистил от ржавчины, ну и собрал всё воедино, не забыв положить полоску бумаги в магнитный зазор между сердечником и замыкающими пластинами. Фото ниже.

Ну что же, пока железо горячо, надо его ковать. Решил позаниматься слесаркой, а именно сделать колпаки для трансформаторов. Использовал для этого стальные пластины толщиной 1.5 мм. от квартирных щитков, их у меня много.

Сначала взялся за колпак для выходных трансформаторов, которые ранее заказал у Сергея Матюшина из Питера, те самые ТВЗ-55. Колпак будет общий, сразу на два трансформатора, разделённых перегородкой. В принципе, ничего сложного нет, просто надо согнуть коробку размерами 136 × 72 × 66 мм. Вспоминая уроки труда, взялся за это дело. Нарисовал развёртку, распечатал, наклеил на пластину, вырезал ножовкой, напильником обработал края и углы. По линиям сгиба прошёлся "дремелью" и отрезным кругом прорезал на половину толщины листа. Здесь главное - не переусердствовать, да и "недоусердствовать" тоже плохо будет. После такой подготовки гнётся все достаточно легко. Прям руками, придавливая заготовку к табуретке и поворачивая сгибаемую сторону на 90 градусов. Сначала длинные, а потом и торцевые. Также по получившимся размерам делаем центральную перегородку. В общем, как то так.

И теперь делаем всё то же самое для изготовления колпака силового трансформатора. Его размеры 116 × 112 × 60 мм. Единственное "осложнение" - вырезать прямоугольное отверстие для выступающей части обмотки трансформатора.

После изготовления колпаков внутренние углы были пропаяны с помощью кислоты, припоя ПОС-61 и газовой горелки. Для крепления колпаков к шасси при пропайке углов в них были вложены самодельные шпильки с резьбой М3, которые отлично припаялись в углах. Шпильки эти были изготовлены из очищенных сварочных электродов. Увы, на фото это не отражено.

Напилившись и насверлившись, решил немного передохнуть. Уже хотелось что-то из радиодеталей подобрать, а то всё железо да железо. Покопавшись в своих запасах, чего-либо стоящего для применения в блоке питания не нашёл. Точнее нашёл всяко-разную мелочовку: резисторы, ламповые панельки, сами лампы, кроме СГ-15П. А основного то нет, а именно электролитических конденсаторов для анодного выпрямителя, да и для накального тоже. Силовых диодов для мостов и стабилизаторов в накальной цепи и радиаторов для них. Раньше всё как-то покупал в "Чип и Дипе", как правило, транзисторную приблуду, а тут посмотрел на цены... и решил опять прогуляться в "Митино". Купил всё, что хотел, кроме радиатора. Дороговато, конечно, но вполне подъёмно. Радиатор всё же пришлось купить в "Чипе".

Пока "слесарный" дух ещё не покинул меня, решил сделать хомуты для крепления электролитических конденсаторов, анодного фильтра и стягивающие хомуты для выходных трансформаторов. Конденсаторы купил "Jamicon" 220 мкф 450 в 4 шт. и один 47 мкф 450 в в первой ячейке фильтра. В общем, обмерил всё это хозяйство, используя в качестве шаблонов бумажные полоски. Нарисовал хомуты в программе "SprintLayout". Ну а дальше по отработанной технологии распечатал, наклеил, вырезал, обработал напильником, согнул. Использовал для этого оцинковку толщиной 0.7 мм. Ширина хомутов для конденсаторов 8 мм. для трансов, соответственно 40 мм. по длине уже не помню. Для крепления конденсаторов первой и второй ступеней фильтра был сделан специальный хомут на два конденсатора разных диаметров. Трансформаторы немного облагородил и одел их и конденсаторы в хомуты, посмотреть, что получилось. Напоследок померил у трансформаторов индуктивность первичных обмоток. Получилось порядка 27 гн. На мой взгляд, неплохо.

Что там у нас ещё по плану? Диодные мосты. Для анодного моста использовал диоды FR207. Почему они? Потому что были и усё тут. И по параметрам вроде подходят. Каких то особых критериев при выборе не выдвигалось.

В основе всей конструкции лежит монтажная планка 3ПМ26-9. Крепится она вертикально и имеет с одной стороны четыре ряда контактов, а с другой - пять. Соответственно, с одной стороны распаиваем диоды в мостовом включении, а с другой блокирующие их конденсаторы. Каждый диод заблокирован своим конденсатором. Собственно и всё. Ничего интересного даже не сфотографировал.

А вот с накальными диодными мостами пришлось повозиться. В основе его конструкции лежит алюминиевый радиатор AB0094 100 × 63 × 33 мм, купленный в "Чипе" Он и теперь там продаётся. Диоды применил 30CPQ100. Исполнены они в корпусах ТO-247. В каждом корпусе по два диода на 15 ампер, включенных встречно. Всё это легко найти в интернете. Соединив два крайних вывода, запараллеливаем диоды и получаем один диод на 30 ампер. Соответственно, два моста - восемь диодов.

Обмерил их штангенциркулем и, нарисовав их макросы в "SprintLayout", распечатал на бумаге чертёж и наклеил его на радиатор. Накернил все отверстия, просверлил и нарезал резьбу М3. Резьба в алюминии... помнится, делал что-то подобное во времена моей недавней юности и помню, чуть перетянул - и резьбе был "кирдык". Не хотелось опять наступать на те же грабли, поэтому для крепления использовал шпильки, которые сделал из длинных винтов, срезав с них шляпки. Ну а дальше просто обмазав конец резьбы шпильки эпоксидным клеем, вкрутил их в отверстия. То же самое проделал и со стойками по углам радиатора. Получилось достаточно прочно. Но перед всем этим, пока шпильки небыли вкручены, наклеил на радиатор изолирующую, тем не менее, проводящую тепло подложку.

Дальше отформовал выводы диодов и привернул их на радиатор. При этом два диода привернул укороченными стойками. К ним в последствии будет приворачиваться контактная планка. Потом распаял диодные мосты, а к выводам подпаял круглые контактные лепестки под винты М3. Вырезал из стеклотекстолита планку, просверлил в ней два ряда по четыре отверстия. Одел латунные винты в контактные лепестки и привернул их к планке, а саму планку - к тем самым укороченным стойкам, которыми закрепили вторые по счёту диоды. Получилась законченная конструкция в виде отдельного блока. При установке его на шасси вырезается прямоугольное отверстие под планку с выводами, и она становится в одной плоскости с шасси, что, в общем то удобно. Один ряд винтов - вход переменки, второй ряд винтов - выход постоянки.

Мда... Всё это, конечно, хорошо, но что там со схемой-то блока питания? Не всё же пилить и сверлить. Да, собственно, вот она:

Как и писал в начале, за основу взял схему Андрея Кислуна и в программе "SprintLayout" перечертил её под себя. Ничего особо в ней не менял. Различие лишь в том, что у Андрея от БП питается только тюнер, а здесь ещё и УНЧ, весьма прожорливый блок. Кенотрон заменён на ПП диоды. Ну и приняты меры по снижению тока в накальных цепях, поделив общую накальную обмотку на две. Анодное питание УНЧ решил не стабилизировать, запитав каждый канал через свои гасящий резистор R₁ (R₂) и ячейку фильтра C₉C₁₀ (C₁₁C₁₂). В моём случае резисторы получились 1.5 ком. мощность чем больше, тем лучше. Мои двухваттные не сгорели, но почернели. Схема стабилизатора, как у Андрея, ничего не менял. Подстроечным резистором R₁₁ выставляем напряжение 200 в. Накал ламп от своей накальной обмотки без всяких там выпрямлений и стабилизаций.

По накалу тоже ничего выдающегося. Сглаживающий фильтр с одной ячейкой на электролитах в 10000 мкф и далее стабилизаторы. При больших токах очень уместны стабилизаторы серии Low Drop Out, способные работать при небольшом падении на них напряжения и, соответственно, меньшем нагреве. В данном случае применил LT1083CP. В корпусах ТO-247 их обвязка из тех деталей, что нашёл. Не хотелось чего-то ещё покупать. Для подгонки напряжений использовал подстроечники.

Теперь немного про УНЧ. Сразу скажу, что в детстве Бурый изрядно попрыгал на моих ушах, поэтому на все аудиофильские вопросы "а как Вам звучание" тех или иных трансформаторов или ламп или... говорю, что для меня и МP3 16 кбит/с вполне достойный звук. Сами вопросы считаю не корректными: одному нравится сладкое, другому солёное и т. д. Поэтому решил делать по самой простой схеме. Обнаружил её на "Датагоре" некоего А. Ковалева. Вполне себе классика, уж не "цирклотроны" (об которых язык сломаешь). Обкромсал её, убрав все эти финтифлюшки вроде входных фильтров, смещений в накале и пр. Вместо 6П14П применил 6П1П, как мене прожорливых по накалу и более дешёвых. Переделанная схема ниже.

Как видим, тоже ничего необычного. Триодный режим 6П1П применил исключительно из-за удобства монтажа. Не будем забывать, что строится FM тюнер (точнее его макет), и источником звука будут радиостанции, которые отнюдь не ламповые, а скорее всё тот же МР3. Так что искать здесь супер звука не стоит. Напряжения на обеих схемах - то, что получилось при данных деталях. Никакой арифметикой не занимался. Измерения проводились относительно шасси. Не совсем совпали цифры в режиме работы 6Н3П в усилителе, хотя стремился к оригиналу. Не стал что-то менять, так и оставил.

Ну а теперь самое главное, во что же всё это вылилось... Сверху это выглядит так:

А вот снизу... Кхм. Подозреваю, что сейчас со свистом полетят помидоры, яйца и прочие арбузы. Дескать, воронье гнездо какое-то наплёл. В своё оправдание напишу: да, я тоже люблю, что бы всё было аккуратно и эстетично. В данном же случае, делая всё это, на какой-то успех не рассчитываю, т. к. опыт совершенно нулевой. Не знаю, у кого как, а у меня даже детекторный приёмник не работал, что уж говорить про FM приёмник. В конце концов, это макет. Поэтому не было смысла так уж стараться делать всё аккуратно и красиво, зная, что наверняка ничего не получится и всё будет разобрано и выброшено. Для себя решил: если всё будет работать как надо, переделаю начисто. Но лень матушка взяла своё и всё вышло как в известной поговорке: "ничего нет более постоянного, чем временное". Так до сих пор ничего не переделал. Кстати, обращал внимание на одну вещь: подчас собранное на соплях и абы как, вполне себе работало, а потом переделанное начисто и красиво - никак. У Вас было такое? У меня достаточно часто. Ну а теперь можно и посмотреть. Рьяных эстетов прошу удалиться.

Увы, самое интересное я опять не фотографировал. Но технология та же, с наклейкой чертежа на стальную пластину и последующей обработкой. Откопал единственный кадр (на первом фото) снятый ещё в том 2014г. с пустым шасси. Прямоугольные отверстия делал дедовским способом - высверливанием ряда отверстий по периметру.

Круглые сверлил ёлочкой. Признаться честно, не очень мне это понравилось. По моему это не то сверло, которое предназначено для дрели. Здесь нужна точная перпендикулярность. чуть наклон и сверло застревает в отверстии и начинает вращаться вся заготовка, норовя своими углами порезать мои коленки. Так что крепить заготовку нужно достаточно прочно. На малых оборотах у дрели не хватает силы провернуть, особенно при больших диаметрах. Реакцию тоже надо иметь достаточно быструю. При переходе на следующую грань можно снять чересчур глубокую фаску и выглядеть будет не очень. Вот для сверлильного станка, с вертикальной подачей это сверло, да, очень бы подошло. Всё это моё личное мнение, с чем столкнулся, о том и пишу.

На втором фото то самое воронье гнездо, которое так до сих пор и использую в своих экспериментах и именно в таком вертикальном виде. Остальные фото это скорее из серии "возвращаясь к напечатанному" показать, как и что применилось и получилось. В частности крепление конденсаторов на самодельных хомутах.

На фотографиях ниже показан анодный диодный мост в обоих ракурсах, о котором писал ранее, но не привёл фото. Там же виден и дроссель фильтра... но не тот, который делал.

Дело в том, что который делал получился с индуктивностью около одного генри... Мда, такая индуктивность нам и нахрен не нужна. Пинка ему под зад и "полёт шмеля" ему обеспечен. Только испоганил хороший двухтактник от "Ригонды 102". Взамен ему купил на "Исток2" этот самый "TorD 10 - 0.25" Тогда он стоил 900 руб. сейчас не знаю. Индуктивность 10 гн, ток 250 ма. Кстати, крепится он винтом, на котором в подвале крепится спецхомут с двумя конденсаторами. Фактически три детали крепятся одним винтом и всё достаточно прочно.

Рядом с анодным диодным мостом видно реле задержки включения анодного напряжения. Пока своего применения не нашло, поэтому в схеме не отражено. Включено оно в разрыв между анодной обмоткой и выпрямительным мостом.

На предпоследнем фото видна планка с винтами от блока накальных мостов. То, что получилось, в действии. К выводам фильтрующих конденсаторов, (которые по 10000 мкф) припаяны контактные лепестки колечки и которые закреплены на винтах блока накальных мостов. Сами конденсаторы закреплены "П"-образной пластиной. Чуть выше привёрнут к шасси стабилизатор накала УНЧ. Остальные стабилизаторы планирую располагать на шасси уже самого тюнера, так как здесь всё не поместилось.

Ну а что же колпаки? Столько старания, но, увы, не нашли они применения. Хотел их использовать при переделке на чистовой вариант, а там из-за лени и Падишах, и ишак давно уже умерли.

На последнем фото проверка усилителя. Пока через динамики 4гд-28. Потом купил колонки 15АС-404. А ещё более "потом" стали приходить соседи и пришлось поставить гнездо 3.5 мм для наушников "затычек". Соседи перестали приходить...

При включении ничего не взорвалось. Фейерверков тоже не случилось. Тишина и заветное гудение при касании отверткой к сеточным цепям - это было. Напряжения, которые получились на схемах выше. Подключил свой MP3 плеер, погонял различную джазовую музыку. Гонял где-то час, может быть больше. Силовой трансформатор и радиатор накальных диодных мостов чуть тёплые. Стабилизатор накала УНЧ нагрелся ощутимо, но палец терпит. Гасящие резисторы анодного напряжения для УНЧ за годы использования изрядно почернели. Там они двухваттные и, судя по подсчётам, на них рассеивается 1.6 вт. Не смертельно, но лучше поставить помощнее. И опять-таки по подсчётам каждый канал усилителя в состоянии покоя потребляет ток 33 ма, а я при выборе общего анодного тока (и соответственно диаметра провода) закладывал по 65 ма на канал. Так что провод для анодной обмотки, который диаметром 0.315 мм, вполне себе подошёл. Ну ладно, в целом жить можно. Хотел сфотить светящиеся лампы в темноте, да не получается. либо размазано, либо накал какой-то фиолетовый.

Ну и в заключении небольшое видео работы всей этой хрени. Звук через микрофон камеры и сами понимаете какой.
На этом, пожалуй, всё. Надеюсь, дальше будет интересней, когда начну строить приёмную часть.
С уважением, Юрий.