Ламповый усилитель. Балласт для блока питания

Оставлен Evgenij Bortnik Втр, 02/13/2018 - 02:06
Аватар пользователя Evgenij Bortnik

Балластные резисторы для испытания блока питания лампового усилителя нужны обязательно. Это такое же элементарное приспособление, как нагрузочный резистор 8 Ом, для самого усилителя. Наверняка найдутся люди, которые собирают усилитель вовсе без испытания блока питания, поскольку они просто не догадываются о его существовании. А он есть. Вполне возможно, что некоторые умельцы и выходной трансформатор лампового усилителя подключают сразу к динамикам, и сходу запускают на вход музыкальный сигнал. Но делают так преимущественно махровые дилетанты, которые впоследствии и расписывают на форумах особенности звучания той или иной лампы, восторгаются тонкостями звука, сопоставляя и оценивая на слух интенсивность второй и третьей гармоник. Подобные рассуждалки исходят большей частью от кухонных хвастунишек, инфицированных бациллой честолюбия и лишённых не только измерительных приборов, но и элементарного инженерного знания.

При построении лампового усилителя для измерений нередко обходятся обыкновенным китайским тестером, и ничего плохого в этом нету. Пусть так, на начальном этапе этого достаточно. Довольно редко на практике применяют магнитоэлектрические миллиамперметры, поскольку их нужно включать в схему последовательно и есть опасность их спалить. Еще реже применяют электромагнитные миллиамперметры. Дело здесь в том, что общие представления об электричестве ограничены у телезрителя вольтами. Применение калиброванных балластных резисторов позволяет в некоторой степени облегчить получение сведений об амперах, в конкретной испытываемой схеме. А следом возникает основание оперировать ваттами. В этом контексте, фиксированные Омы можно рассматривать как простейший инструмент повышения компетентности и самую первую ступень для перехода от оценки звука на слух к инструментальным измерениям.

Пример эквивалентной схемы балластного резистора, предназначенного для испытания мощного блока питания, показан ниже на картинке. В схеме применены одинаковые резисторы ПЭВ-2 мощностью 20 Вт. Для мелкого блока питания бывает достаточно пары штук резисторов на 15-25 Вт, подходящего номинала. Для блока питания с крупными трансформаторами приходится комбинировать последовательно-параллельное соединение керамики. Можно применять резисторы и на 50-100 Вт, однако мелкие экземпляры обеспечивают больше гибкости. С применением дискретных резисторов можно собрать универсальный балласт, пригодный для испытания БП различной мощности. Эквивалентное сопротивление каждой секции такого балласта зависит от количества резисторов и их номинала. Мне показалось удобно применить то, что просто валялось на верстаке. Использована 20-ваттная керамика с сопротивлением 2400 Ом. Но пригодны и любые другие резисторы.

При включении парами, получилась конфигурация 1200-1200-1200-1200 Ом с суммарным сопротивлением 4k8. Диапазон испытуемых напряжений БП при этом весьма широкий. Например, при напряжении 480 вольт такой балласт имеет ток 100мА и легко выдерживает долговременную мощность 48 Вт. Примеры картинок с нагрузочными резисторами разной конфигурации показаны ниже. Блок из 2х4=8 резисторов имеет допустимую мощность рассеяния не более 160Вт.

Удобство применения калиброванных резистивных модулей очевидно, ведь сопротивление такого секционированного балласта фиксированное и не меняется при нагреве. Поэтому заведомо известно, какой ток при каком напряжении развивает источник питания в аноде. Нужно лишь применить вольтметр и закон Ома. Таким образом, путём элементарного испытания БП под нагрузкой, легко узнать, какое падение напряжение анодного источника возникнет в любом проектируемом блоке питания под нагрузкой. При этом прояснится диапазон регулировки режимных параметров ламп при настройке каждого каскада. 

Пример картинки с нагрузочными резисторами с конфигурацией в виде троек показан ниже. Блок из 3х4=12 резисторов имеет допустимую мощность рассеяния 240Вт. При включении резисторов тройками, получилась конфигурация балласта 800-800-800-800 Ом с суммарным сопротивлением 3k2. Желательно, конечно же, иметь осциллограф, чтобы сразу точно оценивать уровень пульсаций источника.

Для построения балласта можно применять разные типы резисторов, например, широко распространённые ПЭВ. Но следует обратить внимание на качество электрических контактов ПЭВ-резисторов в собранном балласте. Не рекомендую применение резисторов с гибкими выводами в виде жгутов. Для них непременно понадобятся дополнительные шпилечные крепления. Проще всего использовать резисторы с жёсткими выводами и пайку непосредственно по лепесткам, медными проволочными перемычками с непременным применением паяльной кислоты. Паяльник нужен сотка, никак не меньше. Блоки резисторов получаются довольно прочными. Но нужно отчётливо понимать, что подобный способ крепления не предусмотрен ГОСТ, поэтому обращаться с таким балластом следует аккуратно. Бить и бросать такие блоки резисторов конечно же нельзя. Можно рекомендовать подвесить такой блок резисторов выше всех измерительных приборов. И практика показывает, что вообще все приборы следует размещать выше рабочей поверхности стола, на кронштейнах. Окружающее пространство оставляют максимально свободным от хлама, который имеет противную особенность накапливаться сам собою.

Пропять нужно предельно тщательно и качественно, с продолжительным прогревом. А готовые балластные резисторы обязательно промыть в воде с мылом, желательно щёткой, чтобы смыть остатки кислоты и сохранить доступ к контактам для последующей пайки. Пример картинок с параллельным соединением одинаковых резисторов 2k4 в нагрузочные модули от 2 до 7 штук показан ниже. Два резистора впараллель дают балласт 1k2. Три резистора образуют балласт 800 Ом. Четыре резистора – 600 Ом. Пять резисторов – 480 Ом. Шесть резисторов – 400 Ом. 7 резисторов – примерно 345 Ом. Конечно же на практике сопротивление несколько отличается, однако в целом значения эквивалентного сопротивления соответствуют указанным величинам. Для измерения тока можно использовать любой удобный миллиамперметр постоянного тока, лучше, когда он простой и компактный.

При практической работе с блоком питания обязательно надо помнить, что БП лампового усилителя содержит высоковольтные электролиты большой ёмкости, которые обязательно нужно разрядить при выключении. Обычно при паянном присоединении балласта это происходит автоматически, что весьма удобно. Если по забывчивости электролиты останутся заряженными, то испытатель обязательно почувствует это на себе, когда будет ковыряться в схеме. Очень болезненно оказаться под разрядом БП при напряжении 300 вольт, хотя в большинстве случаев и не смертельно. В рабочем же состоянии прикосновение к высоковольтным проводам блока питания совсем недопустимо, поскольку вполне возможен и фатальный исход. Особенно опасны напряжения 400, 500 вольт и более. Категорически рекомендую применять плавный разряд конденсаторов блока питания, не нужно эффектных щелчков. Для плавного разряда во всех практических схемах БП параллельно клеммам электролитов следует припаивать двухваттные гасящие МЛТ-резисторы из расчёта 0,5-0,7 Вт рассеиваемой мощности на каждый электролит. Не следует гоняться за ВС, ПТМН или ГПМ-резисторами. Ставить нужно любые исправные резисторы расчетного номинала. Желательно понять, что при тепловыделении для электричества никакой разницы в марке резистора нету. Вся разница сосредоточена только в голове телезрителя и определяется лишь уровнем его честолюбия. Уверяю, крайностей следует избегать, поскольку на любого честолюбца на Лексусе всегда найдётся ещё более крутой честолюбец, например на Майбахе, но уже с охраной. Обобщая, замечу, процесс удовлетворения неограниченного человеческого честолюбия бесконечен.

                Евгений Бортник, Красноярск, Россия, февраль 2018