Zdroj 13,8V a 28V pro 100W VKV pracoviště

K napájení VKV PA je vhodnější vyšší napětí než 13,8V. Dobré vlastnosti mají zejména koncové stupně s V-MOS tranzistory nebo elektronkami. Do mé výbavy přibyl jeden takový PA a tak jsem se ujal stavby úplně nového zdroje 13,8/6A a 28V/9A. Na 13,8V větev lze připojit 25 wattový TCVR a notebook (případně další zařízení). Z 28V větve je napájen pouze koncový stupeň.

Zvolil jsem osvědčenou konstrukci s monolitickými stabilizátory, které řídí výkonové tranzistory. Obě větve jsou téměř identické. Zdroj má teplotně spínaný ventilátor.

Toroidní transformátor a výpočet filtračních kondenzátorů

Základ tvoří společný toroidní transformátor, který byl vinutý na objednávku. Je výborný, i při maximálním odběru je pokles napětí na něm jen několik desetin voltu. Sekundární vinutí jsou s vyvedeným středem, což umožňuje ušetřit v usměrňovači dvě diody. Filtrační kondenzátory mají v obou sekcích po 10 mF. Že je to dostatečná kapacita lze vidět na obrázcích z programu PSU Designer. Zvlnění není podstatné, důležité je, aby při maximálním odběru ze zdroje bylo na monolitických stabilizátorech dostatečné napětí. Zdvojnásobení kapacity zvlnění výrazně nezmenší, cena kondenzátorů je však vysoká.

Zdroj 13,8V

13,8V větev používá stabilizátor 7812 se zenerovou diodou v řídící elektrodě. Napětím ze stabilizátoru se otevírají dva darlingtonovy tranzistory. Darlingtonovy tranzistory nejsou podmínkou, vyhoví i dostatečně výkonný NPN tranzistor. Jsou spojeny paralelně bez vyrovnávacích rezistorů, ale rozdíl v oteplení jsem nezaregistroval. Na výstupu jsou zapojeny filtrační kondenzátory bránící vnikání VF do zdroje.

Seznam součástek 13,8V sekce:

R1	1k2
C1, C2	4700uF/25V
C3	100nF
C4	10nF
D1, D2	KY719
ZD1	ZF 3,3V
LED1	červená 5mm
T1, T2	BD847 (NPN Darlington)
IO1	7812
TR	230/16,5 PROTI

Teplotní spínač ventilátoru

Z této větve je napájen i teplotní spínač ventilátoru, mé oblíbené zapojení, které využívám všude, kde je na něj příležitost. Chlazení proudícím vzduchem může být až sedmkrát účinnější než chlazení sáláním. V praxi to znamená tolikrát menší chladič. Jedná se v podstatě o komparátor s operačním zesilovačem, který porovnává napětí z wheatstonova můstku, ve kterém je zapojen jako čidlo teploty termistor. Trimrem je nastavená teplota při které se ventilátor roztočí.

Seznam součástek teplotního spínače:

R1, R2	1k2
R3	33
Rp	2trimer k2
Rt	NTC 1k2
C1, C2	100nF
T	KF507
Já	741 lusk.
BODNOUT	7805

Zdroj 28V

28V větev používá stabilizátor 7824 s odporovým trimrem v řídící elektrodě. Takto lze při oživování koncového stupně napětí alespoň o pár voltů snížit. V této větvi je zapojen pouze jedna KD503-ka. I zde jsou na výstupu blokovací kondenzátory.

Seznam součástek 28V sekce:

R1	2trimer k2
R2	2k7
C1, C2	4700uF/50V
C3	100nF
C4	10nF
D1, D2	KY719
LED1	červená 5mm
T1	503 KD
IO1	7824
TR	230/29 PROTI

Všechny součástky, i transformátor, jsou umístěny na plošném spoji. Kvůli váze transformátoru je použito větší množství distančních sloupků. Na levé straně jsou obvody 13,8V a na pravé 28V. V prostředku je teplotní spínač. Všechny přívody do plošného spoje jsou řešeny přes svorkovnice. Termistor, i výkonové tranzistory jsou montovány izolovaně. Zdroj má ochranu nulovaním.

Mechanické provedení zdroje

Zatímco elektrická část je poměrně jednoduchá, o to složitější je mechanika. Chtěl jsem použít plastovou skříňku vhodných rozměrů. Zatímco však malých krabiček je na trhu množství, větších je málo. Proto jsem celou skříňku udělal z kuprextitu. Nastříháním a sletováním vznikly dva U-profily, které jsou na několika místech vyztužené. Rozměry jsou (š, v, h): 172 X 102 X 210 mm při váze asi 4 kg.

 

Přední panel je řešen s důrazem na maximální jednoduchost. V levé části je síťový spínač a pojistkové pouzdro, v pravé dvojice LED diod indikujících napětí v každé větvi.

Velkou část zadního panelu tvoří chladič, na který je namontován ventilátor. Na zbývající plochu se vešly dva páry šroubovacích svorek s 13,8V a jeden pár stejných svorek s 28V. Pod nimi je přívod síťového kabelu. Takto se zbavíte motanice kabelů na stole.

Design je vytvořen s pomocí počítače. V Corel Draw-e jsou nakresleny s vysokou přesností oba panely. Ty pak vytištěny inkoustovou tiskárnou na papír, ze kterého se vystřihnou. Papír se přiloží na panel a uchytí na každé hraně pásem izolepy. Jelikož samotný papír není příliš odolný a ani inkoust, je nutné ještě prostříknutí bezbarvým lakem. Třeba nanášet několikrát tenoučké vrstvy, protože papír se lehce zvlní.

 

Já volím pouze černo-bílý design, protože se mi líbí a zdá být elegantní. Není to však podmínkou, dle libosti lze panely vyrábět ve všech barvách. Když však začnete jedním, už se ho držte, aby přístroje v shacku pěkně ladily.

závěr

Zdroj používám několik měsíců s naprostou spokojeností. Trvale na něj mám připojen VKV TCVR o výkonu 25W (na buzení PA používám ale pouze snížený výkon cca. 5W), CB s výkonem 4W. Na 13,8V větev občas připojuji notebook. Na druhou větev je neustále připojen pouze koncový stupeň. Za toto období jsem ho měl možnost poměrně dobře “provětrat” při delších FM pořadech či MS provozu.

Samozřejmě takový zdroj by neměl smysl bez koncového stupně, o tom ale až příště.