Нужна помощь по ЛБВ

[UX7V]

 Моя коллекция ЛБВ пополнилась еще одним, уже шестым по счету экземпляром.

 На этот раз это ЛБВ УВ-14 с волноводными фланцами и трактом с  размерами 60 х 10 мм.

[UX7V]

 Приветствую всех коллег!

 Эксперименты с прототипом импульсного источника питания для ЛБВ УВ-255Б и УВ-267А частично завершил и, считаю, что вполне успешно.

 Вырисовалась идеология построения недорогого мощного ИБП для коллектора ЛБВ на основе двух электронных трансформаторов (ЭТ) мощностью по 210 ватт.

 Суть идеи проста и заключается в том, что один из ЭТ (ведущий) остается в первозданном виде с родной схемой запуска.
 
 Второй ЭТ (ведомый), запускается от первого и работает с ним в противофазе. Схема самостоятельного запуска у второго ЭТ исключается.

 Таким образом, оба ЭТ, вместе, представляют собой мостовой инвертор.
 Нагрузка (два параллельно включенных по первичным обмоткам высоковольтных импульсных трансформатора мощностью по 300 ватт каждый) подключается между выходами ЭТ через конденсатор емкостью 8.0 мкф.

  При преобразовании полумостовой схемы в мостовую, коммутируемое напряжение увеличивается в два раза и, при одинаковом импульсном токе ключевых транзисторов, мощность нагрузки возрастает в четыре раза (с 200 ватт до 800 ватт).

 На фото, два ЭТ слева,- это и будет мостовой инвертор. Вверху - отсек для двух импульсных трансформаторов и двух удвоителей напряжения. Справа - отсек для ЭТ накала ЛБВ и выходного высоковольтного конденсатора питания коллектора ЛБВ.

 Схему питания замедляющей структуры и анода ЛБВ решил разместить в таком же, но отдельном пластмассовом контейнере,- это  и проще конструктивно, и, к тому же,  места вокруг ЛБВ для этого вполне хватает.

[UX7V]

 Продолжил работу с прототипом ИИП ЛБВ, на этот раз провел его граничные испытания в надежде "убить" ЭТ, работающих на нагрузку максимальной рассчетной мощности (470 вт), а также проверить работу прототипа ИИП с симисторным регулятором мощности на входе.

 К сожалению (точнее, к счастью) убить ключевые транзисторы в ЭТ мне не удалось. Как я не старался,- они оставались холодными и выходить из строя не захотели.
 Предохранители на входе на ток 5 А тоже уцелели, хотя на входе каждого из преобразователей добавлены  электролиты с суммарной емкостью 300 мкф.
 А вот защитный резистор номиналом 1.5 ома в одном из ЭТ после многочисленных попыток мне все-таки сжечь удалось. Этого вполне и требовалось ожидать, поскольку нагрузка представляла собой шесть ламп накаливания с суммарной мощностью 470 ватт (четыре обычных ЛН 220 В 100 ватт и две галогенных ЛН мощностью по 35 ватт), которые в холодном состоянии имеют малое сопротивление, что и предопределило значительный пусковой ток через нагрузку (и резистор) при их одновременном (залповом) включении.

 На первом фото - весь испытательный стенд  проверки прототипа ИИП. В левом нижнем углу симисторный регулятор мощности на нагрузку до 1 кВА, который, как показали испытания, позволяет легко выставить нужное напряжение на выходе ИИП.

 По "горячим следам" доработал и "боевые" ЭТ мощностью по 210 ватт. Они  изображены на втором фото. В одном из ЭТ размещена батарея разделительных пленочных конденсаторов суммарной емкостью 8 мкф, а во втором - маленький торроидальный трансформатор, на котором будет сделан выпрямитель источника служебного напряжения для питания коммутационных реле.  На входе обоих ЭТ, после выпрямителей, как и в прототипе, добавлены электролитические конденсаторы 150 мкф 400 В.

[UX7V]

 Приветствую всех коллег !

 Считаю, что источник питания цепи коллектора ЛБВ у меня уже есть,- отдал эскизы его деталей в изготовление и приступил к отработке источника питания ЗС и анода ЛБВ.

 Совершенно неожиданно пришел к выводу, что основой такого источника вполне может быть устройство, которое у меня давно имеется и лежит без пользы уже много лет.
 Речь идет о модуле питания МП-405-1, который  применялся в телевизорах "Горизонт".

 Модуль МП-405-1, равно как и все другие его разновидности, представляют собой ИИП мощностью ок. 100 ватт, выполненный на транзисторе КТ838 или КТ846 и имеет на выходе стабилизированные напряжения +12 В; +15 В; +28 В и +140 В. Модуль имеет встроенные защиты от перегрузки и от пониженного напряжения сети.

 Но, самое главное,- модуль достаточно легко может быть доработан и снабжен новымым импульсным трансформатором с выпрямителями с умножением напряжения на выходе и, таким образом, превращен в источник стабильного высокого напряжения, что нам, собственно, и требуется.

 И еще. Размеры модуля, словно по заказу, идеально вписались в выбранный мной пластмассовый конструктив.

 На приложенных фото изображен модуль МП-405-1 (со снятым ключевым транзистором) и компоновка будущего ИИП для ЗС и анода ЛБВ с использованием модуля.
 На втором фото, справа от модуля,- отсек достаточного объема, где может быть размещен дополнительный импульсный трансформатор, выпрямитель с умножением напряжения, высоковольтные конденсаторы и другие необходимые компоненты.

[UX7V]

 А тем временем уже подоспел и полный комплект деталей для ИИП   коллектора ЛБВ УВ 267А. 

 Воодушевившись такой "скоростью", принял решение сразу сделать и второй комплект источников питания,- но, уже для ЛБВ УВ-255Б, которых у меня уже три.

 Надеюсь, что хоть одна из них нормально заработает на 5.6 ГГц (или даже на 10 ГГц) и отдаст в  нагрузку около  50 ватт.

 На первый взгляд, ЛБВ УВ-255Б, конечно,- великовата,- ее длина составляет около 550 мм, но, если взглянуть на фото,- уж очень изящной просматривается конструкция трансвертера с ее использованием, поскольку контейнеры источников питания в два раза меньше ЛБВ по габариту и примерно одинаковы по высоте.

 И, что радует,  усиление у УВ-255 при такой ее длине - фантастическое,- около 60 дб,- из паспорта следует, что ей на вход надо подавать всего лишь 1...2 мвт мощности...

 

[R6DZ Александр]

              Здравствуйте.
     Николай, очень увлекательно. А можно поподробнее о высоковольтных ИИП. Ну хотя бы эскизики, схемки. Помнится на CQHAM была подобная тема, да так и скончалась.
      73, Александр

[UX7V]

 Александр, информации по отечественным ЛБВ действительно мало, точнее,- ее практически почти нет,- поэтому стараюсь описать каждый свой шаг к намеченной цели,- запуску конкретной ЛБВ.

 Что касается эскизов схем, то я их обязательно опишу, но, только после их отработки,- на сей момент это, наверное, преждевременно. Что касается примененных покупных ИИП, то, пожалуй, я описал все, что знал,- остальное есть на сайтах производителей.

[UX7V]

 Начал эксперименты с модулем МП-405-1.

 Для получения высокого напряжения было бы, конечно, очень удобно применить готовый умножитель напряжения от телевизоров, сагрегатировав его с модулем МП-405-1, но, к сожалению, этот вариант не проходит, поскольку у обоих ЛБВ вывод замедляющей структуры соединен с корпусом и нужен высоковольтный ИП с заземленным плюсом.

 Другое дело - ТДКС, у которого вполне приличная изоляция минусового вывода высокого напряжения, поэтому пока начал эксперименты с имеющимся у меня таким устройством неизвестного происхождения и с неизвестными моточными данными.

 Целью экспериментов является отработка оптимальной схемы подключения трансформатора ТДКСа к нужным выводам импульсного трансформатора модуля с целью получения нужного выпрямленного напряжения (порядка 8...9 кВ) и током нагрузки до 10...15 мА.

 Первое же включение было весьма удачным - высокое напряжение получается,- стреляет хорошо!  Теперь предстоит вогнать его в нужные рамки и оценить нагрузочную способность "гибридного" ИИП.

 На прилагаемом фото изображен макет описанного ИИП ЗС и анода ЛБВ.
 Вверху - батарея "цементных" резисторов общим сопротивлением 1.5 ком - нагрузка ок. 0.1А для выхода 160 вольт модуля МП405-1.

[UX7V]

 Сварен каркас из алюминиевого уголка для размещения ЛБВ,  ИИП к ней и прочей электроники.  Совсем неплохо получилось... 

[UX7V]

 Привет всем коллегам!

 Наконец имею возможность показать как компонуется весь трансвертер с использованием ЛБВ УВ-267А.

[UX7V]

 И еще три фото:

[UX7V]

 Привествую всех коллег!

 Наконец нашлось время завершить определительные испытания двух прототипов источников питания для ЛБВ УВ-255Б и УВ-267А.

 Целью испытаний было определение пригодности доработанного модуля МП-405-1 для реализации высоковольтного ИИП цепей анода и замедляющей структуры ЛБВ, а также возможности применения без доработки импульсных трансформаторов ТПИ-4-3 (или подобных), применяемых в модулях МП-4.. , для реализации ИИП цепи коллектора ЛБВ УВ-255Б, у которой напряжение на коллекторе составляет 2000 вольт при потребляемом токе 120...150 мА.

 Результаты испытаний подтвердили правильность задуманного.

 Модуль МП-405-1 легко отдает в нагрузку мощность около 100 ватт. Решил не заморачиваться с дополнительным трансформатором, а намотать новый с такими же данными первичных обмоток и пересчитанной вторичной обмоткой на новом, шестисекционном пластмассовом каркасе.

 С новым импульсным трансформатором имеем на выходе однополупериодного выпрямителя около 1000 вольт выпрямленного напряжения, что и требуется для построения умножителей.
Для выпрямителя (умножителя) используются диоды R3000 (0,2A 3000V), ELZET.

 Трансформаторы ТПИ-4-3 были испытаны совместно с описанным ранее мощным мостовым инвертором. Испытания подтвердили пригодность трансформаторов (без их доработки) для применения в ИИП цепи коллектора ЛБВ УВ-255Б

 В режиме удвоения напряжения со вторичных обмоток трансформатора, соединенных вместе, снимается более 1000 вольт выпрямленного напряжения при токе нагрузки 0.25 А. Для выпрямителя применены быстрые диоды HER 208 (2А, 1000V, 75 nS).

Таким образом на двух трансформаторах ТПИ-4-3, без их переделки, реализуется ИИП напряжением 2000 вольт цепи коллектора ЛБВ УВ-255Б.     Это получается возможным, поскольку  выпрямленное напряжение на х.х. составляет 558 вольт (на первичной стороне 310 вольт, соотношение витков 1:1.8, прямоугольные импульсы со скважностью 2).

 Единственная проблема, которая мной пока не исследована - это электрическая прочность межвитковой изоляции, которая у трансформатора должна быть не менее 3.5 киловольт (напряжение на катоде УВ-255Б относительно земли).

 Для ЛБВ УВ-267А, у которой напряжения питания коллектора составляет 3.5 киловольт, а анода и ЗС около 8.5 киловольт, нужны уже импульсные трансформаторы с большим количеством витков у вторичной обмотки и повышенной электрической прочностью.

[UX7V]

 Ниже привожу фото двух испытательных макетов.

 На первом снимке модуль МП-405-3 с "новым" (перемотанным) импульсным  трансформатором, на втором - ИИП коллектора ЛБВ с импульсным трансформатором ТПИ-4-3 (мощный мостовой инвертор демонтирован,- место его установки - справа, над трансформатором).

[UX7V]

 И еще на эту тему.

 Для регулировки напряжения на анодах ЛБВ решил использовать делители напряжения на основе батареи проволочных резисторов типа ПТМН мощностью по 1 ватту.

 Батарея с общим сопротивлением 7680 ком (7.68 мом) содержит с двух сторон платы 20 резисторов  по 180 ком и 17 резисторов по 240 ком, что позволяет при напряжении питания ок. 7.5 киловольт, нагрузить выпрямитель током ок. 1 мА и установить нужное напряжение анода ЛБВ ступенчато по 180 или 240 вольт и плавно,- переменным резистором, подключаемым к любым двум отводам этой батареи.

[UX7V]

 И уже могу показать как окончательно компонуется ИИП ЗС и анода ЛБВ с применением модуля МП-405-1.

 Верхнее фото сделано со стороны установки умножителя напряжения.
Его пока нет, но места для него вполне достаточно, поскольку предполагается выполнить его в виде плоского прямоугольника.

 Слева - упомянутая выше батарея резисторов ПТМН и вакуумное реле В-1В, предназначенное для включения напряжения анода ЛБВ по команде РТТ.

 Реле В-1В предназначено для коммутации напряжений до 3 киловольт, поэтому для случая коммутации напряжений ок. 8 киловольт предусмотрено место для установки второго реле, контактные группа которого будет соединена последовательно с контактной группой первого.

 Второй снимок демонстрирует каким образом все будет размещатья в пластмассовом контейнере.