А.Кузьменко, RV4LK
"Радио-дизайн" №11
В схеме лампового усилителя мощности с параллельным питанием анодный дроссель играет чрезвычайно важную роль. Судите сами. К нему приложено все ВЧ напряжение, он подключен параллельно к катушкам П-контура и, соответственно, уменьшает их индуктивность и добротность, а также увеличивает начальную емкость "анодного" конденсатора П-контура. Кроме этого, дроссель не должен иметь резонансов на рабочих частотах - любительских диапазонах. Он должен обладать высоким сопротивлением на рабочих частотах и иметь малую собственную емкость. Очень часто неудовлетворительная работа усилителя, особенно, на ВЧ диапазонах, связана с паразитными резонансами анодного дросселя.
Из вышесказанного видно, какими особенностями должен обладать всего лишь один из элементов усилителя мощности - анодный дроссель.
Прежде всего, чтобы удовлетворить всем перечисленным характеристикам, надо понять какое важное значение имеет длина провода, которым наматывается дроссель. Ни в коем случае нельзя использовать даже проверенные данные по числу витков и применять их с каркасом другого диаметра. Основной подход при выборе длины провода — она не должна быть кратной полуволне на любом из используемых рабочих диапазонов.
Существует несколько вариантов изготовления анодного дросселя. Приведем два из них, наиболее часто встречающихся в радиолюбительской практике.
Понятно, что, работая с высокочастотными напряжениями, потребуется каркас для намотки анодного дросселя из соответствующего материала - радиофарфора, фторопласта и т.п. Имея в своем распоряжении подходящий каркас, можно воспользоваться данными анодного дросселя от любой известной и проверенной конструкции и обязательно, зная диаметр его каркаса и число витков, определить длину провода. Затем проверить полученное значение на соответствие неравенства длины провода ln/2 для каждого диапазона. Если все в порядке и длина провода подходит, следует пересчитать количество витков по следующей формуле
Wd2= Wd1 d1/d2 , гдe
Wd1 — число витков дросселя диаметром d1;
Wd2 - число витков дросселя диаметром d2;
d1 [мм] - диаметр каркаса дросселя из описания;
d2 [мм] — диаметр имеющегося каркаса.
Не менее важно знать диаметр провода для намотки. Его можно определить из соотношения
D = 0,46 sqrt (Ia) [мм] , где
la [A] — максимальный ток анода (постоянная составляющая).
Предлагаю, проверенную на практике, конструкцию анодного дросселя. Его можно порекомендовать для использования в усилителях мощности с максимальным анодным током до 1 А, рис.1.
Дроссель содержит пять секций, намотанных виток к витку, проводом ПЭВ-2 0,41 мм на фарфоровом каркасе диаметром 19 мм. Вывод секции с максимальным количеством витков подсоединяется к источнику анодного напряжения и блокировочному конденсатору Cбл, а другой вывод (секция с наименьшим числом витков) - к аноду лампы. Зазор между секциями выбирается от 3 до 6 мм (лучше 6) и его длина зависит от имеющегося каркаса.
Дроссель хорошо работает на основных коротковолновых диапазонах- На WARC диапазонах желательно проверить его на отсутствие паразитных резонансов. Простейший способ проверки можно осуществить с помощью неоновой лампочки. В рабочем режиме под нагрузкой (не обязательно на полной мощности) следует поднести неоновую лампочку к "горячему" концу дросселя (у анода лампы). Она должна очень ярко засветиться и по мере продвижения к концу дросселя яркость свечения должна плавно уменьшаться без ярких вспышек и полностью прекратиться у "холодного" конца дросселя (возле блокировочного конденсатора). Яркие вспышки свидетельствуют о наличии паразитных резонансов. Если это условие выполняется, значит анодный дроссель пригоден для работы в Вашем усилителе.
Здесь рассмотрен, так называемый, секционированный тонкий анодный дроссель. К ним относятся дроссели, намотанные на каркасах диаметром 16 ... 20 мм. Но существуют еще и "толстые" дроссели, каркасы которых имеют диаметр от 25 до 30 мм и более. Эти дроссели имеют собственные особенности и используют их, как правило, в промышленной аппаратуре большой мощности.