PAGU74B - elementy » SP9XUH - Polska Radiostacja Amatorska >

<-- MENU dla stron PAGU74B -->
 QTH Loc:  JN99WX    ITU: 28    DXZone: 15    Powiat: (M)KR    Gmina: KR11      
   
 
Antena Inverted V na 40 m
Balun prądowy 1:1
Miernik częstotliwości 100 MHz
Wzmacniacz 4 x GU50
Moduł pomiarowy MP-2010 

Informacje o zawartości strony

Wpisz znak

Księga gości

Moje GG

MC PowerAmp 800 - PA na GU74B  elementy





Obciążenie 50 Ohm / 100 W
 
Wykonałem go z czterech rezystorów bezindukcyjnych EMCT 1301-REP 50 Ohm / 100 W (B). Rezystory zostały przykręcone do niewielkiego radiatora (A), a ten zamontowany do obudowy detektora fazy na słupkach z materiału izolacyjnego (D). Odseparowanie radiatora od obudowy jest konieczne ze względu na to, że nie stosowałem podkładek izolacyjnych pod rezystory i na radiatorze występuje napięcie w.cz. Dodatkowo, od strony piór założona jest płytka izolacyjna, zabezpieczająca biegnące pod radiatorem przewody, przed ewentualnym zetknięciem się z nim, co mogłoby doprowadzić do uszkodzeń termicznych izolacji lub jej przebicia. 

     
powiększ  pdf  


Divider

W skład dzielnika wchodzą dwa kondensatory C1 i C2. Dość trudno jest zdobyć kondensator o tak małej pojemności - 0,8 pF, a jednocześnie dużym napięciu pracy. Dlatego wykonany on został jako kondensator cylindryczny, którego jedną okładziną jest pręt, a drugą pierścień nasunięty na materiał izolacyjny, rozdzielający okładziny od siebie. Korpus (obudowa) wytoczona została z teflonu, który jest dobrym izolatorem i skutecznie oddziela wysokie napięcie anody od reszty układu detektora fazy. Pierścień wykonany jest z mosiądzu, a jego wymiary to: średnica wewnętrzna 16 mm, szerokość 4 mm, grubość 1 mm. Druga okładzinę stanowi pręt aluminiowy, którego część czynna ma średnicę 6,5 mm. Wewnętrzna średnica pierścienia, jak i zewnętrzna pręta, a także głębokość zachodzenia na siebie tych elementów są ważne, bo decydują o pojemności. Tak wykonany kondensator ma pojemność 0,8 pF. C2, to typowy kondensator wysokonapięciowy 22pF/3,5 kV (radziecki). Nie jest tu potrzebny aż tak „wielki” kondensator, ale łatwo się go mocuje do chassis i zapewnia stabilność mechaniczną całemu dividerowi. Można zbudować dzielnik o innych wartościach pojemności, pamiętając jedyie, aby uzyskać na nim podział napięcia ok. 30-stu.

Poniżej przedstawiono szczegóły wykonania dividera.
 

pdf powiększ powiększ
 


Dławik antyparazytowy

Dławik antyparazytowy składa się z cewki L1 (6nH) oraz dwóch rezystorów R1, R2 (200/2W).  Cewka wykonana jest z fragmentu taśmy miedzianej (1x8mm) doprowadzającej moc z anody lampy do kondensatora blokującego C9. Taśma została odpowiednio wyprofilowana w kształt pół-koła o średnicy 11,5 mm. Do tak wykonanej cewki dolutowane są dwa rezystory MŁT 200/2W, jak widać na zdjęciach poniżej.

pdf  powiększ  powiększ powiększ


Dławik anodowy

Dławik anodowy jest jednym z ważniejszych elementów układu zasilania lampy, dlatego warto napisać o nim parę słów.

Reaktancja dławika równa jest: 2 * PI * indukcyjność(uH) * częstotliwość (MHz). Z tego wzoru widać, że reaktancja jest proporcjonalna do częstotliwości i najmniejsza na najniższym paśmie (1,8 MHz). Bierzemy pod uwagę to pasmo, gdyż minimalna reaktancja powinna być przynajmniej równa (teoretyczne) impedancji wyjściowej lampy, którą obliczamy ze wzoru: napięcie anody (V) / (prąd anody (A) * współczynnik (K)). Współczynnik K równy jest: 1,3 dla wzmacniacza pracującego w klasie A, 1,5 do 1,7 w klasie AB i 2 dla klasy C.

Przedstawiony tutaj dławik ma indukcyjność 150 uH i z obliczeń wynika, że jego reaktancja jest mniejsza od wymaganej – Ua=2400V, Ia=0,7A, impedancja lampy 2017, reaktancja dławika 1695 za mała na paśmie 1,8 MHz.

Zbyt mała reaktancja dławika, może być (ale nie musi) powodem spadku mocy wyjściowej na niższych częstotliwościach z powodu dodatkowego obciążania dławika dość dużym reakcyjnym prądem w.cz. Dlatego musimy pamiętać, że w takim przypadku dławik musi być zaprojektowany na większy prąd niż tylko prąd anodowy lampy.
Można zadać teraz pytanie. Skoro tak jest, to dlaczego dławik ma indukcyjność tylko 150uH, czyli mniejszą od wartości wynikającej z obliczeń teoretycznych. Związane jest to z rezonansami jakie pojawiają się w dławiku i których jest tym więcej im indukcyjność dławika jest większa. Najlepiej by było gdyby rezonanse zaczynały się powyżej częstotliwości pracy wzmacniacza. W praktyce dławik o indukcyjności większej od 60uH, będzie miał przynajmniej jeden rezonans poniżej 30 MHz.
Obydwa rezonanse; szeregowy i równoległy, które występują w każdym dławiku są niepożądane i niebezpieczne.

Rezonans szeregowy powoduje, że dławik traci reaktancję (impedancja szeregowego obwodu rezonansowego w rezonansie jest bliska zeru) i staje się niejako „drutem” o rezystancji jego uzwojenia. W tym momencie wyjście lampy jest dla w.cz. praktycznie zwarte do zasilacza, co może spowodować jego uszkodzenie.

Przy rezonansie równoległym występuje jeszcze bardziej niebezpieczne zjawisko. Cechą każdego obwodu rezonansowego jest współczynnik dobroci Q. W uproszczeniu możemy powiedzieć, że Q jest współczynnikiem wzmocnienia napięciowego na równoległym obwodzie rezonansowym. Wynika z tego, że wypadkowe napięcie na dławiku w rezonansie równoległym, będzie równe napięciu pracy w.cz * Q. Zakładając że napięcie w,cz, przy prawidłowej pracy (poza rezonansem) wynosi powiedzmy 2500V, to w rezonansie może ono wzrosnąć do kilku, a nawet kilkudziesięciu kV - dobroć dławika w rezonansie może wynosić kilkanaście, nawet i 20. Zaindukowanie tak wysokiego napięcia może być przyczyną poważnych uszkodzeń elementów wokół dławika, a przy dużych mocach nawet poza obudową wzmacniacza.

Odpowiadając na wcześniej zadane pytanie, mniejsza indukcyjność minimalizuje ilość rezonansów, ale pojawia się inny problem związany z pojemnością i wytrzymałością prądową kondensatorów blokujących w.cz. od drugiej strony dławika, czyli zasilacza anodowego.
Przy zbyt małej indukcyjności dławika, płynący duży prąd w.cz. będzie wymagał zastosowania kondensatora o znacznie większej pojemności i wytrzymałości prądowej w.cz, niż dla dławika o właściwej indukcyjności. Blokowanie napięcia w.cz. jest bardzo ważne, bo w zasilaczu anodowym stosujemy kondensatory elektrolityczne, a obecność w.cz. będzie je dodatkowo nagrzewać powodując ich szybsze wysychanie i utratę pojemności.

Zakładając, że: napięcie w.cz. od strony zasilacza nie powinno przekraczać 10V rms, indukcyjność dławika = 150uH, reaktancja dławika na 1,8 MHz = 1695, napięcie w.cz. na anodzie rzędu 2500V rms reakcyjny prąd w.cz. w dławiku (na częstotliwości 1,8 MHz) wynosił będzie ok. 1,48 A (2500/1694). Aby utrzymać na kondensatorze założone napięcie w.cz. 10V rms jego reaktancja pojemnościowa musi być maksymalnie 6,7 ohm (10/1,48), co dla częstotliwości 1,8 MHz wymaga zastosowania kondensatora o pojemności 12 – 13 nF.

W tym wzmacniaczu kondensator blokujący napięcie w.cz. anody od zasilacza, składa się z czterech kondensatorów 3,3nF/10kV (średnica 16mm). Pomiędzy pary kondensatorów włączony jest dodatkowo dławik osiowy o indukcyjności 22uH (zdjęcia poniżej).

Korpus dławika, którego wymiary przedstawiono na rysunku,  został wytoczony z teflonu. Uzwojenie składa się z 4 sekcji nawiniętych drutem o średnicy 0,55 m (wraz z izolacją), pomiędzy którymi są 3mm przerwy. 1 sekcja (80 zwoi) nawinięta jest na średnicy 28 mm, a pozostałe trzy (46, 9, 9 zwoi ) na średnicy 22 mm. Uzwojenie od strony anody podzieliłem na dwie małe sekcje, nie tylko ze względu na występujące tam największe napięcie międzyzwojowe, ale także dla odsunięcia rezonansów własnych od częstotliwości pasm. Dla ułatwienia nawijania i późniejszego montażu,  początek i koniec uzwojenia przylutowane są do końcówek wykonanych ze srebrzanki. Dławik mocowany jest do chassis modułu detektora fazy nakrętką M16 wykonaną także z teflonu (grubość 8mm). Śrubę stanowi fragment korpusu dławika nagwintowanego na M16.

pdf powiększ powiększ

 
pdf powiększ  



Mocowanie przekaźników K3,K4

Sekcje kondensatorów filtra PI, łączone są przekaźnikami próżniowymi RD5B26N399 firmy JENNINGS. Przekaźniki zamontowane zostały w miarę blisko kondensatorów, na małej duraluminiowej blasze (2 mm). Blacha natomiast przykręcona jest do spodu obudowy i jednocześnie utrzymywana w pozycji pionowej przez kwadratowy pręt z odpowiednio nawierconymi i nagwintowanymi otworami. Jako, że przekaźniki znajdują się w komorze lampy, cewki przekaźników zostały zamknięte w miedzianej obudowie. Rezystory (RK3, RK4) dolutowane do wyprowadzeń cewek, stanowią elementy układu sterowania przekaźnikami. Napięcie z ukłądu sterowania doprowadzone jest czterożyłowym przewodem w ekranie. Ekran, za pomocą kabeloczek (fi 3), przykręcony jest z jednej strony do blachy mocującej przekaźniki, a z drugiej do słupka podtrzymującego płytkę sterowania serwomotorami (600 SERVO).

 
pdf  

powiększ powiększ powiększ powiększ


Kondensatory strojeniowe filtra PI

Kondensatory strojeniowe pi-filtra wykonane zostały własnoręcznie z ogólnie dostępnych materiałów i z użyciem podstawowych maszyn do obróbki mechanicznej; tokarka, frezarka, wiertarka. Przedstawione tutaj rozwiązania mechaniczne, są zapewne jednymi z wielu możliwych. Po dłuższym czasie testów i eksploatacji okazało się, że rozwiązania te są dobre i zapewniają prawidłową pracę kondensatorów. Pracują lekko ze stałym oporem, nie następuje zmiana odległości pomiędzy rotorami a statorami co mogłoby doprowadzać do niebezpiecznych przebić napięcia, drgania czy szarpnięcia jakie wywołują silniki krokowe (duży moment obrotowy) nie powodują mechanicznego „rozkręcania” się kondensatorów.
Z tego co mi wiadomo, wielu amatorów samodzielnie wykonuje kondensatory do budowanych przez siebie wzmacniaczy, dlatego postaram się tutaj przybliżyć troszkę konstrukcję zrobionych przeze mnie kondensatorów. Budowa obu kondensatorów: anodowego i antenowego jest praktycznie identyczna, a różnice związane są z pojemnością i napięciem pracy: inna ilość okładzin rotora i statora oraz odległości pomiędzy nimi. Na rysunkach poniżej, przedstawione są elementy składowe kondensatorów, w większości w skali 1:1 – nie dotyczy to tych elementów, których rozmiary są większe niż możliwe do umieszczenia i wydrukowania w formacie A4. Troszkę „dziwne” wymiary, dokładność kilku miejsc po przecinku w mm, wynikają z tego, że elementy projektowane były w mierze calowej i automatem przeliczone na milimetry.
Elementami nośnymi są dwie blachy: przednia (A) i tylna (B), wykonane ze stopu aluminium PA2 o grubości 4 mm. Blachy te stanowią jednocześnie mocowanie kondensatora w obudowie wzmacniacza. W gwintowane otwory 1.2.3 (M3) przedniej blachy (A) wkręcone są dystanse (X) za pomocą których kondensator mocowany jest do przedniej ścianki działowej. Natomiast tylna blacha (B) mocowana jest do środkowej ścianki działowej za pomocą uchwytu (Q). Uchwyt wykonany jest z odpowiednio obrobionego kątownika 20X20X2mm – rysunek przedstawia widok rozłożonego kątownika.  W otwory fi 10 (obu blach), włożone są i przykręcone dwoma śrubami M3, tuleje (J) wykonane z brązu (mosiądzu), które stanowią ułożyskowanie osi rotora. W tulei blachy tylnej, należy wykonać podfrezowanie pod łebki śrub, aby nie wystawały one ponad płaszczyznę kołnierza tulei. Jest to ważne, bo jest tam jeszcze zamontowany ślizgacz (M) zbierający sygnał z osi rotora (H). Ślizgacz wykonany został z blachy sprężynującej fosforo-brązowej w postaci trójramienia, którego najdłuższe ramie jest przykręcone śrubą M3 do tylnej blachy (B). W tuleje włożona jest oś rotora (H, H1) wykonana z pręta duraluminiowego o średnicy 8mm, którego początek i koniec został stoczony na 6 mm (średnica wewnętrzna tulej). Dodatkowo, ośka na długości 10 mm (od strony blachy przedniej) została zfrezowana, co pozwala zamontować do niej koło zębate (poprzez dystans). Na osi (H, H1) montujemy płytki rotora (E), wykonane z 1mm blachy duralowej. Właściwą odległość pomiędzy nimi zapewniają tulejki dystansowe (I, I1). Odpowiedniej długości rurki (K, K1) ustalają prawidłową odległość pomiędzy rotorami sekcji kondensatora. Ostatecznie, wszystkie elementy rotora utrzymywane są w odpowiedniej pozycji (skręcone) dwoma parami nakrętek M8 (R).
Stator zbudowany jest trochę inaczej jak rotor. Płytki statora montowane są na dwóch duralowych szpilkach o średnicy 6mm, osobno dla każdej z sekcji (G, G1 oraz N, N1). Prawidłową odległość pomiędzy płytkami ustalają dystanse O, O1. Stator musi być odizolowany od rotora, co zapewniają teflonowe kształtki (C) przykręcone śrubami M3 do blachy przedniej (A) i tylnej (B). Także statory sekcji muszą być pomiędzy sobą izolowane, co realizują teflonowe kształtki (D), skręcone ze sobą łącznikami dystansowymi (L). Tak samo jak dla rotora, elementy statora (płytki i dystanse) skręcone są z obu stron nakrętkami M6. Wspominam o tych nakrętkach, bo oprócz funkcji utrzymywania płytek w prawidłowej pozycji, pozwalają na ustawienie (przesunięcie) prawidłowych odległości pomiędzy płytkami statora a rotora.
Tak więc z jednej strony blacha przednia (A) połączona jest z tylną (B) prętami z zamontowanymi na nich statorami, natomiast z drugiej (od strony masy) dwoma długimi szpilkami P (P1).

Podczas montażu należy zwrócić szczególną uwagę na geometrię kondensatora: blacha przednia i tylna muszą być równoległe w stosunku do siebie (nie skrzywione) aby ośka kręciła się płynnie, także statory i rotory muszą przesuwać się względem siebie równolegle, a przerwa pomiędzy nimi powinna być na całej płaszczyźnie jednakowa.


Uwaga: Podczas składania należy ośkę rotora ustawić tak, aby płaszczyzny: frezowania ośki rotora (H, H1, rysunek 5), rotora i statora (rotor całkowicie wkręcony w stator) były względem siebie równoległe (pokazano na rysunku 4 mechanizmu kondensatora). Jest to bezwzględnie wymagane, aby do układu automatyki przekazywane były prawdziwe informacje o położeniu płytek rotora względem statora.

Jak wcześniej pisałem rotor jest na potencjale masy, która przenoszona jest z chassis poprzez tulejki dystansowe przedniej blachy (A) oraz kątownik mocujący (Q) przykręcony do tylnej blachy (B). Natomiast wyprowadzenia sekcji statora wykonane są w postaci blaszek (T,U,V) mocowanych nakrętkami skręcającymi poszczególne sekcje. Element T przykręcony do 1 sekcji kondensatora anodowego, oprócz funkcji łącznika elektrycznego, podtrzymuje mechanicznie cewkę pi-filtra oraz kondensator blokujący i dławik antyparazytowy. Element U ma inny kształt od V, ponieważ do niego przykręcona jest szyna wyjściowa pi-filtra.

 
pdf pdf  






pdf pdf pdf pdf pdf

 
powiększ powiększ  

powiększ powiększ powiększ
     

powiększ powiększ powiększ


Mechanizm napędowy kondensatorów strojeniowych


Kondensatory, a także przełącznik, napędzane są unipolarnymi silnikami krokowym typu 42BYGH802U (W). Ten model silnika nie jest fabrycznie wyposażony w koło pasowe. Pozwoliło to zastosować taki typ przekładni i przełożenie jaki mi pasował i uniknąć problemów jakie mogły by wystąpić przy próbie ściągnięcia z osi fabrycznie zamontowanego koła pasowego. Ja zastosowałem przekładnie z pasem i kołami zębatymi, których spory wybór znalazłem w sklepie Akcesoria CNC – www.akcesoria.cnc,info.pl.

Na osie silników wciśnięte zostało 15-to zębowe koło pasowe (S) typu KZ-T2.5/Z15-16. Dobre spasowanie otworu do osi silnika i wprasowanie koła z odpowiednią siłą jest  praktycznie wystarczające. Aby całkowicie uniemożliwić ewentualną zmianę położenia koła w stosunku do osi podczas obracania (sytuacja niedopuszczalna), w kołnierzu koła został wywiercony i nagwintowany otwór M2, w który wkręcona jest śruba kontrująca (T).
Z koła silnika (S) napęd przenoszony jest na koło pasowe kondensatora (I), pasem zębatym 6 T2.5-160 (R, wykonany fabrycznie) o szerokości 6 mm. Koło pasowe (I) typu KZ-T2.5/Z48-16 ma 48 zębów, co daje przełożenie 3,2:1. Oś kondensatora połączona jest z mechanizmem napędowym łącznikiem (F), do którego za pomocą śrub M3 (K) przykręcone jest (między innymi) koło pasowe (I). Element F na długości 10 mm został zfrezowany do połowy swojej średnicy. Tak samo oś kondensatora jest zfrezowana, co pozwala skręcić oba elementy blaszką H (śrubami M3). Oś rotora została przedłużona duralowym prętem fi 6 mm (N), którego jeden koniec został nagwintowany i wkręcony w element F, a drugi przepuszczony przez otwór fi 6 w blasze (C) mechanizmów. Podczas obracania na koło pasowe (I) przenoszone są znaczne siły i podparcie koła w dwóch punktach zapobiega przeciąganiu go w kierunku silnika. Pozwala także ustawić i utrzymać stały naciąg paska zębatego (R), co eliminuje ewentualne jego przeskakiwanie po zębach kół pasowych (sytuacja niedopuszczalna ze względu na sposób ustawiania pozycji – liczone są kroki silnika, a przeskoczenie paska powodowało by ustawianie kondensatorów na niewłaściwych pozycjach). Naciąg paska ustawiamy silnikiem, a dokładnie blachą (V) na której jest on zamontowany i która może być przesuwana względem blachy nośnej mechanizmów (B) i kontrowana we właściwej pozycji czterema śrubami M3.

Wyprowadzona na zewnątrz obudowy ośka (N), na którą założono pokrętło, pozwala na ręczną zmianę położenia kondensatora. Potencjometr sprzężony z osią (przekładnią 1:1) ma maksymalny kąt obrotu równy 270 stopni. Niewłaściwe przekręcenie pokrętła mogłoby spowodować mechaniczne uszkodzenie potencjometru. Aby temu zapobiec zastosowałem ogranicznik kąta obrotu rotora. Stanowią go: wspomniana wcześniej blaszka (H) i dwie szpilki (G) wkręcone w blachę ścianki działowej A. Szpilki pozwalają na obrót osi rotora maksymalnie o 240 stopni, co przy typowym dla potencjometrów kącie obrotu 270 stopni, zapewnia ok. 15 stopniowy zapas z obu stron potencjometru (szczegóły na rysunku 5 mechanizmu kondensatorów).

Dwa transoptory (M) przekazują do mikrokontrolera informację o osiągnięciu przez rotor pozycji dla minimalnej (rotor całkowicie wysunięty) i maksymalna (rotor całkowicie wsunięty) pojemności kondensatora. Położenie rotora (tylko minimum i maksimum pojemności) odzwierciedla tarcza (L) z naciętymi w odpowiednich miejscach szczelinami. Dystans (J) mocowany wspólnie z kołem pasowym (I) długimi śrubami (K) do elementu F, utrzymuje tarczę (L) we właściwej pozycji w stosunku do szczelin trasoptorów – tarcza powinna obracać się dokładnie w osi szczeliny.
Płytki z transoptorami zamocowane są do kątownika, a ten śrubami M3 (U) do blachy (B) mechaizmów. W kątowniku wyfrezowane są podłużne 3 mm szczeliny umożliwiające przesuwanie transoptora (osi bariery optycznej) w stosunku do szczeliny w tarczy.

Ustawianie położenia transoptorów.
Oś silnika w jednym kroku wykonuje obrót o 1,8 stopnia, czyli na pełny obrót o 360 potrzebuje 200 kroków. Z wyliczeń wynika, że stosując przekładnie o przełożenie 3,2:1 silnik musi wykonać 320 kroków aby oś kondensatora obróciła się o 180 stopni. Procesor steruje silniki półkrokami, co oznacza że musi ich wykonać 640 aby zmienić pojemność od minimalnej do maksymalnej i na odwrót. W programie zakres regulacji ustalony został na 630 półkroków, pozostawiając niewielkie marginesy po 5 półkroków (1,5 stopnia obrotu rotora), co oznacza że kondensator  nie osiąga (nieznacznie) minimalnej i maksymalnej pojemności.
Transoptory realizują dwie funkcje: umożliwiają procesorowi odczytanie i ustawienie początkowych pozycji kondensatorów oraz kontrolują czy w wyniku jakiejś awarii lub błędu nie nastąpiła próba obrócenia rotora poza dozwolone pozycje. Biorąc pod uwagę drugą funkcję (awaria), transoptory nie mogą reagować od razu na osiągnięcie przez rotor pozycji dla minimalnej i maksymalnej (45 i 225 stopni, rysunek 5 mechanizmu kondensatorów) pojemności kondensatora. Punkt zadziałania został przesunięty o 10 półkroków, czyli 2,8 stopnia – kąt pomiędzy czujnikami powinien wynosić ok. 84 stopni (pokazano na rysunku 5 mechanizmu.  kondensatorów). Kąt 2,8 stopnia nie jest krytyczny, ale powinien zawierać się pomiędzy 2 a 3, zwłaszcza dla czujników pozycji minimalnej. W programie wpisane są wartości położeń kondensatorów odniesione do fizycznych ustawień mechanicznych. Nieprawidłowe początkowe pozycjoowanie, może być przyczyną niewłaściwego działania wzmacniacza.

Informacje z potencjometru (Q) wykorzystywane są podczas operacji pierwszego określania pozycji kondensatora oraz do nadzorowania prawidłowego funkcjonowania transoptorów pozycji rotora (M). W pierwszym zamyśle miał on być źródłem pełnej informacji o położeniu rotora, ale ze względów technicznych a zwłaszcza kosztów dobrej, nie mającej luzów rewersyjnych przekładni, zrezygowałem z tego rozwiązania – pozycja kondensatorów ustalana jest z liczników kroków silnika. W skład przekładni wchodzą dwa, odpowiednio przerobione, koła zębate typu KZ-T2.5/Z24-16. Oryginalnie mają one ścianki boczne prowadzące pasek i zabezpieczające go przed spadnięciem. Jedna z nich należy zfrezowć, pozostawiając zęby o szerokości 6 mm (rysunek 3 mekanizmu kondensatorów). Rozwiercamy fabryczne 3 mm otwory do średnic nam potrzebych: w kole (O) 6 mm (średnica oski N), w kole (P) średnicy ośki zastosowanego potencjometru. W kołnierzu wiercimy  i gwintujemy otwór w który wkręcamy śrubę kontrującą  M3 (T).

Montaż i ustawienie potencjometru (Q) oraz przekładni (O, P) przedstawiono a rysunkach 1, 5 i 6. Założyłem, że kąt obrotu potencjometru wynosi 270 stopni, co jest chyba typowe dla większości potencjometrów jednoobrotowych (zastosowane w konstrukcji potencjometry byłej polskiej firmy TELPOD mają właśnie kąt obrotu 270 stopni). Po przykręceniu potencjometru do blachy (C) mechanizmów montujemy na jego ośce (na stałe) koło zębate (P), , natomiast koło (O) ustawiamy tak (kontrujemy śrubą M2) aby kąty obrotu osi kondensatora i potencjometru pokrywały się jak pokazano na rysunkach 5 i 6. Gdyby kąt pełnego obrotu osi potencjometru był mniejszy lub większy od 270 stopni, należy go ustawić tak, aby jego kąt obrotu był wpasowany w 270 stopni, tzn środek potencjometru był zawsze środkiem, a na obu krańcach pozostawał jednakowy nadmiar lub niedomiar kąta. Prawidłowe i w miarę dokładne ustawienie potencjometru na znaczenie ze względu na wspomnianą wcześniej funkcję kontroli trasoptorów pozycji rotora. Jeżeli z jakichś powodów rotor przekroczy pozycję określone przez transoptory, a np. z powodu uszkodzenia któregoś z nich nie zostanie to „zauważone” przez procesor, wychwyci to odczyt pozycji potencjometru.

W programie tunera (atu_CPU) zdefiniowane są cztery stałe ustalające pozycję przy których zostanie zgłoszona awaria transoptora:

Const Cplate_pot_min_trans = 110 – trasoptor IC601,
Const Cplate_pot_max_trans = 920 – trasoptor IC600,
Const Cload_pot_min_trans = 110 – transoptor IC603,
Const Cload_pot_max_trans = 920 – trasoptor IC602.         

Przedstawione powyżej wartości określają kąt: minimalny 30 stopni (ADC=110), maksymalny 240 stopnie (ADC = 920) – stopnie według rysunku 5, czyli w środku pomiędzy pozycją minimalną rotora (45 stopni) a odbojnikiem G (15 stopni). To samo dotyczy pozycji maksymalnej, pomiędzy 225 a 255 stopni  W przypadku zastosowania innego potencjometru może zaistnieć potrzeba zmiany wartości stałych. Należy pamiętać, że zabezpieczeie nie może zadziałać za wcześnie, np. dla pozycji minimalnej powyżej kąta 40 stopni, ani za późno poniżej 15 stopni. W pierwszym przypadku będzie zgłaszana awaria której faktycznie ie ma , a w drugim silnik będzie próbował na siłe obracać rotor – mechaniczna blokada trzpieniem G (nie stanowi to zagrożenia dla silnika, bo wewnętrzne programowe liczniki kroków spowodują jego wyłączenie i zgłoszenie awarii).

pdf pdf pdf pdf


Zespół przełącznika pasm

Można powiedzieć, że jest to modyfikacja fabrycznego przełącznika kalitowego z którego wykorzystano ceramiczne tarcze ze stykami oraz metalowe tarczę ze ślizgaczem. W oryginale wszystkie elementy mocowania, a także ośka wykonane były z metalu. Nie miało to większego znaczenia gdy przełącznik stosowany był na częstotliwości sieci 50 Hz, ale dla w.cz. taka konstrukcja może nie być wystarczająca i być przyczyną przebić, zwłaszcza przy większych mocach. Dlatego, tam gdzie to było możliwe, metalowe elementy zostały zastąpione elementami wykonanymi z materiałów izolacyjnych: teflon oraz tarnamid.
Nie będę szczegółowo opisywał elementów przełącznika, ani też zamieszczał ich rysunków, bo chyba nie ma to sensu ze względu na różnorodność dostępnych na rynku ceramicznych kształtek z zestykami. I tak najprawdopodobniej trzeba będzie indywidualnie projektować detale przełącznika. Zamieściłem jedynie rysunek tarnamidowej płytki służącej wraz z czterema dystansami do montażu przełącznika do przedniej ścianki działowej oraz kilka fotografii gotowego przełącznika.
Przełącznik składa się z dwóch sekcji wykonanych na ceramicznych tarczach o średnicy 56 mm. Pierwsza sekcja przełączająca odczepy cewek filtra PI (L4, L5) jest 9-cio pozycyjna i wystarcza do przyłączania osobnych odczepów dla każdego pasma KF łącznie z WARC. Druga sekcja ma tylko 4 pozycje (1,8 do 10 MHz), za pomocą których dołączane są dodatkowe kondensatory zwiększające pojemność kondensatorów: anodowego i antenowego. Ilość pozycji jest ograniczona do 9-ciu, ze względu na budowę pozycjonera optycznego. W przypadku gdy potrzebna była by 10-ta pozycja dla pasma 50 Mhz, mamy dwa wyjścia: przebudowę pozycjonera na 10-cio pozycyjny – elektronika tunera antenowego (600) przygotowana jest do obsługi takiego pozycjonera lub pozostanie przy tym pozycjonerze i budowę takiego filtra PI w którym jeden odczep będzie obsługiwał dwa pasma np. 7–10 czy 18-21 lub 24-28 i dokonać drobnych zmian w programie.
W zasadzie pole magnetyczne wytwarzane przez nabiegunniki silnika oraz przekładnia zębata utrzymują zestyk przełącznika we właściwym położeniu po wyłączeniu zasilania, ale dodatkowo zastosowałem mechanizm blokujący. Z tym że jest to mechanizm z mniejszego przełącznika, a dokładnie wymagający znacznie mniejszej siły do zmiany pozycji. Zastosowany silnik nie ma tak dużej mocy (pomimo przekładni) aby był w stanie obracać przełącznik z oryginalnym mechanizmem blokującym, który został zaprojektowany raczej do przełącznika z ręczną zmianą pozycji.


 
pdf
 oryginalny  powiększ


powiększ powiększ powiększ

Pozycjoner

Pozycja zestyku przełącznika (pasmo) identyfikowana jest przez zespół optycznych nadajników i odbiorników (transoptorów) pracujących na długości fali 940 um. Na etapie projektowania było jeszcze brane pod uwagę rozwiązanie z użyciem potencjometru: jednoobrotowego ze standardową przekładnią mechaniczną 1:1 lub wieloobrotowego z przekładnią planetarną. Ostatecznie zostałem przy transoptorach, gdyż w trakcie eksploatacji okazało się, że przełącznik ustawiany jest precyzyjnie i powtarzalnie na zadanej pozycji, a jednocześnie wykonanie takiego pozycjonera nie jest drogie. Prostszym rozwiązaniem wydaje się wykorzystanie potencjometru, ale tu natrafiłem na problem ze zdobyciem dobrej przekładni 1:1, która nie miałaby luzów przy obrocie rewersyjnym, a przekładnie planetarne są dość drogie. Oczywiście, mając do dyspozycji odpowiednią przekładnie, można zastosować potencjometr i wpiąć go do gniazda J603, które zostało w tym celu przygotowane.

Uwaga: W tej wersji programu nie ma procedury obsługi potencjometru pozycjonera.

Przełącznik napędzany jest unipolarnym silnikiem krokowym typu 42BYGH802U (W). Tak jak w przypadku silników kondensatorów, na oś silnika wciśnięte zostało 15-to zębowe koło pasowe (V) typu KZ-T2.5/Z15-16, dodatkowo zabezpieczone przed obracaniem się śrubą kontrującą. Z koła silnika (V) napęd przenoszony jest na koło pasowe przełącznika (G), gotowym fabrycznym pasem zębatym 6 T2.5-177.5 (U) o szerokości 6 mm. Koło pasowe (G) typu KZ-T2.5/Z6--16 ma 60 zębów, co daje przełożenie 4:1. Oś przełącznika połączona jest z mechanizmem napędowo - pozycjonującym elementem F, do którego za pomocą śrub M3 (X) przykręcone jest (między innymi) koło pasowe G. Element F na długości 10 mm został zfrezowany do połowy swojej średnicy. Tak samo oś przełącznika została zfrezowana, co pozwala skręcić oba elementy blaszką Y (śrubami M3). Podczas obracania, na koło pasowe G przenoszone są znaczne siły które powodują przeciąganie go w kierunku silnika, a co za tym idzie niepożądane przesuwanie tarczy pozycjonera (M) w osi poziomej co może skutkować nieprawidłowym wskazywanie pozycji przełącznika. Aby temu zapobiec, oś przełącznika została przedłużona duralowym prętem fi 8 mm, którego jeden koniec został nagwintowany i wkręcony w element F, a drugo przepuszczony przez otwór fi 8 w blasze (C) mechanizmów. Takie zawieszenie koła pasowego pozwala także ustawić i utrzymać stały naciąg paska zębatego (U), co eliminuje ewentualne jego przeskakiwania po zębach kół pasowych. Naciąg paska ustawiamy silnikiem, a dokładnie blachą (Z) na której jest on zamontowany i która może być przesuwana względem blachy nośnej mechanizmów (B) i kontrowana we właściwej pozycji czterema śrubami M3.
Cały zespół pozycjonera przykręcony jest do blachy nośnej (B) mechanizmów, czterema śrubami M3 (S). Aby ułatwić składanie pozycjonera, śruby te (S) utrzymywane są w pozycji pionowej „nakrętkami” (R),  które jednocześnie zapewniają prawidłową odległość płytki diod nadawczych (J) od blachy nośnej (B).

Głównymi elementami składowymi pozycjonera są: płytka diod nadawczych (J), osłona diod nadawczych (L), tarcza przysłaniająca ze szczeliną (M), osłona tranzystorów odbiorczych (N), płytka tranzystorów odbiorczych (O).

Uwaga: Podczas wlutowywania diod nadawczych i tranzystorów odbiorczych należy pamiętać o zamontowaniu (podłożeniu) pomiędzy nie a płytkę drukowaną filtra (K) o wymiarach płytki, wykonanego z materiału nieprzepuszczającego światło. Ja zastosowałem papier transformatorowy w którym przewiercono (przebito) otworki w miejscach przechodzenia nóżek podzespołów. Można także pomalować płytkę od strony elementów np. czarną farbą. Ma to na celu zminimalizowanie wpływu światła zewnętrznego na prawidłowe funkcjonowanie pozycjonera. Przy zamkniętej obudowie nie ma to znaczenia, natomiast przy otwartej gdy światło dzienne lub z lampy mocno oświetlało pozycjoner, powodowało ono zgłaszanie przez procesor awarii np. wykrycie dwóch pozycji.

Szczególna dokładność należy zachować przy wykonaniu osłon elementów transoptora (L), (N), gdyż w głównej mierze od tego zależy próg (kąt) zadziałania układu optycznego. Osłony wykonane zostały z płyty winidurowej o grubości 6 mm. Element nadawczy (P, dioda) powinien być idealnie w osi odbiorczego (Q, tranzystor), co jest najłatwiej uzyskać wiercąc na raz przez obie osłony. Najpierw wiertłem 0,8 mm wykonujemy otwory zgodnie z szablonem, a następnie wiertłem o średnicy odpowiadającej grubości elementów nadawczo/odbiorczych poszerzamy otwory na głębokość równą ich wysokości: (P) – nadajnik, (Q) – odbiornik, tak żeby się chowały, ok. 4 – 5 mm. Dodatkowo otwory zostały zaczernione, co znacznie zawęziło kąt zadziałania optozłącza i całkowicie zlikwidowało wpływ sąsiednich kanałów optycznych na siebie. 2 mm odległość pomiędzy osłonami zapewniają dystanse (T). W tak powstałej szczelinie przesuwa się tarcza (M), mocowana dwoma 10 mm śrubami M3 do elementu I Dystans (I) utrzymuje tarczę we właściwej odległości od osłon, tak żeby mogła się ona, bez ocierania, swobodnie obracać. W dystansie (I), w otworach fi3 od strony tarczy (M) należy wykonać faski pod łebki śrub M3 (X), tak żeby nie przeszkadzały one w zamontowaniu tarczy.

Uwaga: Pozycja szczeliny (szerokość 0,6 – 1 mm, długość 10 mm) pokazana na rysunku tarczy (M) jest tylko przykładowa. Miejsce nacięcia szczeliny należy ustalić podczas składania całego zespołu przełącznika i pozycjonera.

Wszystkie bariery optyczne (transoptory), także i w wykonaniu fabrycznym, charakteryzuje strefa czułości. W przypadku opisywanego tutaj pozycjoera, powoduje to, że ślizgacz nie zatrzymuje się dokładnie w środku zestyku, ale przy obrocie w prawo troszkę przed, a w lewo troszkę  za środkiem zestyku. Nie jest to wielkim problemem, bo kąt zadziałania bariery optycznej jest na tyle mały, że ślizgacz zawsze znajduje się na zestyku i do tego w bezpiecznej odległości od jego krawędzi, ale można to jeszcze poprawić. Realizuje to program, który przy obrocie silnikiem dodaje jeszcze odpowiednią ilość kroków, aby ślizgacz ustawiał się na środku zestyku.

W programie procesora tunera antenowego atuCPU, zdefiniowane są dwie stałe odpowiadające za ilość dodawanych półkroków (silniki sterowane są półkrokowo):

Const Wartosc_kor_poz_m3_lewo = 7 – ilość półkroków przy obrocie w lewo
Const Wartosc_kor_poz_m3_prawo = 7 – ilość półkroków przy obrocie w prawo

Jak widać stałe dotyczą wszystkich pozycji przełącznika, dlatego jeszcze raz wspomnę o jak najprecyzyjniejszym wykonaniu przełącznika i pozycjonera.

pdf pdf pdf

 
powiększ powiększ  


L6, L7 – filtr wyjściowy

Cewki zostały wykonane z pasków miedzi o grubości 1mm i szerokości 4mm. Cewka L6: 2,5 zwoja, średnica wewnętrzna 11 mm, odstęp pomiędzy krawędziami zwoi 2,5 mm. Cewka L7: 5 zwoi, średnica wewnętrzna 12 mm, odstęp pomiędzy krawędziami zwoi 2,5 mm. Końcówki cewek zostały odpowiednio uformowane, aby można było je połączyć z szyną wyjścia filtra PI (szpiczaste zakończenia cewek włożono w otwory wywiercone w szynie i zalutowane), przekaźnikiem głównym K1 oraz kondensatorem C14 szeregowego obwodu rezonansowego (końcówkę cewki L6 dolutowano do kabeloczka przykręconego do C14).


   
pdf powiększ  

L8, L9 – cewki układu ORC

Korpusy obu cewek wykonane zostały z teflonu.
L8:  60 uH, 60 zwoi DNE 0,25 mm.
L9:  68 zwoi DNE 0,55 mm.
Cewki montowane są do przedniej ścianki działowej parami śrub M3.

pdf powiększ powiększ


Elementy kostrukcji nośnej - obudowa

Postaram się tutaj w miarę dokładnie przedstawić elementy wchodzące w skład konstrukcji nośnej. Zaznaczam „W MIARĘ”, bo jest to konstrukcja prototypowa i pomimo tego że starałem się a bieżąco wprowadzać na rysunkach wszelkie zmiany dokonane podczas uruchamiania, to mogą być jakieś błędy.


Wszystkie rysunki są w formacie plików pdf, możliwych do otwarcia i wydrukowania z programu Acrobat Reader. W zależności od wielkości elementu, zostały one umieszczone w skali 1:1 na arkuszach o rozmiarach A1, A2, A3. Arkusze A4, zawierają widok elementów pomniejszonych (w większości) w różnej skali. Czy dany rysunek przedstawia element w skali 1:1, opisane zostało w tytule pliku – dotyczy to także arkuszy A4. Należy zdawać sobie sprawę, że wymiary  wydrukowanego elementu z pliku pdf, mogą nie pokrywać się z rzeczywistymi wymiarami elementu, np. z powodu dokładności skalowania przez drukarkę. Po wydruku należy to sprawdzić i ewentualnie przeskalować wydruk. Najlepszym rozwiązaniem byłoby wykonanie detali na obrabiarkach numerycznych bezpośrednio z pliku CAD, ale... trzeba mieć do nich dostęp.

Ja miałem jeszcze gorszą sytuację, gdyż posiadam (w momencie projektowania i wykonywania prototypu) tylko drukarkę formatu A4. Dlatego większe arkusze zostały podzielone na fragmenty rozmiaru A4, wydrukowane bezpośrednio z programu i sklejone według linii podziału – pliki pdf podzielonych arkuszy (A1, A2, A3) także zamieściłem na stronie.

Ze względu na opisane powyżej problemy ze skalowaniem i brakiem drukarki (plotera) pozwalającej drukować duże formaty, najlepszym rozwiązaniem (przynajmniej dla mnie) okazało się „uchwycenie” się jednego elementu jako bazy (w moim przypadku spód obudowy) i dopasowywanie pozostałych detali do niej. Dobrym rozwiązaniem jest też wiercenie na raz przez dwa, lub nawet trzy elementy, które muszą być ze sobą współosiowo. Takim przykładem są elementy A, B, C mechaniki napędów silników, w których otwory wiercone były naraz przez wszystkie trzy blachy.

Wszystkie elementy wykonane zostały w warsztacie domowym z użyciem podstawowych narzędzi i obrabiarek: tokarka, frezarka, wiertarka, szlifierka, itp. Narzuciło to w pewnym sensie rozwiązania jakie zastosowałem w konstrukcji. Obudowa wykonana jest w całości z duraluminium. Blachy nośne: spód (Z), przednia ścianka działowa (A), środkowa (E), tył (G) łączone są ze sobą kwadratowymi kształtkami (prętami) 8x8 mm w których nawiercono otwory i nagwintowano je pod wkręcenie śrub M3. Tak wykonana „klatka” ma wystarczającą stabilność i nie odkształca się (skręca) pod ciężarek zamontowanej w niej elektroniki, mechaniki. Do kształtowników (prętów) przykręcane są także blachy stanowiące prawy (H) i lewy (I) bok obudowy oraz góra (J) i płyta czołowa (F), które dodatkowo stabilizują mechanicznie całą konstrukcję. Lepszym, „lżejszym” i pewno ładniejszym z wyglądu rozwiązaniem, było by wykonanie obudowy np. z kątowników, czy blach wzmacnianych odpowiednimi wytłoczeniami i pospawanych (zgrzewanych), ale niestety w moich warunkach warsztatowych nie jest to możliwe do zrealizowania. 

PROSZĘ O WYROZUMIAŁOŚĆ. Rysunek techniczny znam tylko tyle, co kiedyś, kiedyś ... poznałem w szkole i od tego czasu nie pogłębiałem wiedzy na jego temat. Na pewno znajdą się jakieś błędy w technice wymiarowania, nie związane z wartościami liczbowymi ale ze sposobem wrysowania ich na arkusz.

UWAGA: Obudowa jak i pozostałe elementy, projektowane były w mierze calowej. Wymiary zostały przekonwertowane do miary metrycznej automatem, dlatego wymiary na rysunkach mają czasami nawet kilka miejsc po przecinku. 

Widok ogólny

Poniższy rysunek przedstawia ogólny widok (z góry)  rozmieszczenia elementów, płytek – aby nie zaciemniać jeszcze bardziej rysunku niż jest, nie wrysowano wszystkich elementów.

   
format A1 skala 1:1
format A4
   

- blacha mocowania silników krokowych - blacha boczna – lewa - dystans mocowania płytki mainCPU (500)
  A - czołowa ścianka działowa
 
  B - blacha mocowania silników krokowych
 
  C - blacha stabilizująca osie kół zębatych oraz mocowanie potencjometrów
 
  D - ścianka ekranująca elektroniki mikroprocesorowej
 
  E - ścianka oddzielająca blok lampowy od elektroniki analogowej
 
  F - blacha czołowa
 
  G - blacha tylna  
 
  H - blacha boczna – lewa    
  I - blacha boczna – prawa
 
  J - pokrywa górna
 
  K - obudowa modułu lampy i detektora fazy
 
  L - osłona przewodów
 
  M - dystans mocowania płytki mainCPU (500)    
  N - dystans mocowania płytki atuCPU (600)    
  O - dystans mocowania modułu klawiatury i wyświetlacza (50)    
  P - element mocowania kątownika nośnego górnego poziomu płytek    
  Q,Q1 - elementy mocowania kątowników nośnych dolnego i górnego poziomu płytek    
  R - lewy kątownik nośny górnego poziomu płytek    
  R1 - prawy kątownik nośny górnego poziomu płytek    
  S - lewy kątownik nośny dolnego poziomu płytek    
  S1 - prawyy kątownik nośny dolnego poziomu płytek    
  T - przekaźniki główne i pomiar mocy/SWR    
  U - dystans mocowania płytki sterowania serwomotorami 600 SERVO    
  V - nóżka    
  Z - blacha dolna - spód obudowy    

Poniżej znajdują się rysunki poszczególnych blach: wymiarowanie, widok z samymi otworami i wyciętymi kształtami (bez wymiarów), montażowe oraz listwy (kwadratowe pręty 8x8 mm) łączące poszczególne blachy. Główne elementy zostały oznaczone literami (wykaz powyżej) co powinno ułatwić zorientowanie się który detal ma być połączony (skręcony) z którym. Kształtki połączeniowe oznaczone są dwoma symbolami, które jednoznacznie określają ich miejsce montażu np. A3 (H3) – łączy odpowiednie boki blach A i H.

Blacha A - czołowa ścianka działowa

Blacha ta wraz z blachą Z (spód) stanowi główny element nośny do którego zamontowane są między innymi:
- blacha T z  przekaźnikami głównymi i pomiarem mocy/SWR – 4 śruby M3
- płytka: 600 SERVO – 4 słupki dystansowe U
- kondensatory strojeniowe filtra PI (antenowy i anodowy) – słupki dystansowe X (dystanse przedstawione  są na rysunku 6 w punkcie „Kondensatory strojeniowe filtra PI”)
- blacha B z silnikami krokowymi – 7-em słupków dystansowych (wymiary dystansów - rysunek montażowy przy opisie blachy B) 
- procesora główny maibCPU (500) – 4 dystanse M
- tunera atuCPU (600) – 4 dystanse N nakręcone na dustanse N
- blacha z klawiaturą i wyświetlaczem – 2 słupki dystansowe O mocujące blachę od góry. Dół blachy klawiatury utrzymywany jest we właściwej pozycji przez 2 dystanse przykręcane do listwy Z1 (F1)

Do blachy przykręcone sa także cewki układu pomiarowo-zabezpieczającego, dodatkowe kondensatory filtra PI, itp., co zaznaczono na rysunkach.

Większość słupków dystansowych wkręcane jest w nagwintowane otwory M3 w blasze A. Aby uniknąć ewentualnego, samoistnego ich wykręcania, można je skontrować nakrętkami z drugiej strony blachy.

Rys 1. Wymiarowanie Rys. 2 Widok Rys. 3 Listwy montażowe
format A2 skala 1:1
format A4
format A2 skala 1:1
format A4
 format A4 skala 1:1

Blacha B – mocowanie silników krokowych

Jak wcześniej wspomniałem, blacha ta zamocowana jest do blachy A za pomocą 7 dystansów o długości 20 mm (otwory fi3A, rysunek montażowy). Śrubami wkręconymi w otwory M3S, mocowane są blaszki z silnikami krokowymi – służą jednocześnie do ustawienia i utrzymania odpowiedniego naciągu pasków zębatych. W otworach fi3P znajdują się śruby mocujące pozycjoner (zobacz opis pozycjonera). Śrubami M3 (M3T) przykręcone są kątowniki z płytkami trasoptorów (element M, rysunek 3 „Mechanizm napędowy kondensatorów strojeniowych”). 5 dystansów o długości 40 mm (rysunek montażowy) wkręcamy w nagwintowane otwory M3C. Do nich mocowana jest blacha C.

Rys 1. Wymiarowanie Rys. 2 Widok Rys. 3 Montaż
format A3 skala 1:1
format A4
format A3 skala 1:1
format A4
format A3 skala 1:1
format A4


Blacha C
- blacha stabilizująca osie kół zębatych oraz mocowanie potencjometrów  

Śrubami M3 (otwory fi3B) przykręcamy blachę do dystansów. Otwory oznaczone fi8 i fi6 powinny być dokładie dopasowane do średnic osiek tak, aby ośki obracały się zarówno bez większego oporu jak i luzu. Otwór fi6P należy dostosować do średnicy gwintu mocującego na potencjometrze, a fi3P do szerokości „skrzydełka” utrzymującego potencjometr w żądanej pozycji i uniemożliwiający jej zmianę. 

Rys 1. Wymiarowanie Rys. 2 Widok Rys. 3 Montaż
format A4 skala 1:1 format A4 skala 1:1 format A4 skala 1:1


Blacha D – ścianka ekranująca elektroniki mikroprocesorowej

Ścianka oddziela płytki z procesorami od serwomotorów, stanowiąc jednocześnie jeden z boków „pudełka” ekranującego podatne na zakłócenia mikrokontrolery. Blacha przykręcona jest do listwy D1 (A5), a listwa ta za pomocą 3 długich śrub do blachy A, a dokładnie śruby przechodzą przez blachę A i wkręcają się w listwę E3 (A6). Przewody biegnące do płytek sterowania serwomotorów i pomiaru mocy/SWR, przepuszczone są przez szczelinę w blasze.

Rys 1. Wymiarowanie Rys. 2 Widok  
 
format A3 skala 1:1
format A4
format A4 skala 1:1  

Blacha E – ścianka oddzielająca blok lampowy od elektroniki analogowej

Blacha pełni funkcję:
- ekranującą elektronikę analogową od wpływu znacznego pola w.cz. wytwarzanego przez lampę
- wzmacnia mechanicznie obudowę w osi wzdłużnej
- poprzez odpowiednie uchwyty (element G, rysuek 7 ”Kondensatory strojeniowe filtra PI”) przymocowane są do niej tylne blachy kondensatorów filtra PI (anodowy i antenowy)

W otwory fi10 wciśnięte zostały gumowe przepusty, przez które przeprowadzono kabel: wysokiego napięcia oraz sterowania przekaźnikami filtrów LPF. W dolnym lewym rogu blachy (patrząc na rysunek) wycięty jest narożnik, przez który przechodzą kable (sterujące i zasilające) z komory transformatorów i elektroniki analogowej do obudowy detektora fazy. Należy odpowiednio obrobić (wygładzić) krawędzie wyciętego narożnika, aby uniknąć ewentualnego nacięcia izolacji przewodów. Najlepiej było by nałożyć jakąś gumową osłonę na krawędzie blachy. Ostatecznie, okienko na przewody ma rozmiary 20 x 8 mm (po odjęciu 8 mm szerokości listwy Z3 (G1)), co pozwala osłonić przewody typowym kątownikiem 30x10 mm, mocowanym do listwy Z3 (G1).

 Rys 1. Wymiarowanie Rys. 2 Widok
 Rys. 3 Listwy montażowe Rys. 4 Listwy montażowe
format A3 skala 1:1
format A4
format A3 skala 1:1
format A4
format A4 skala 1:1 format A3 skala 1:1
format A4


Blacha F – Płyta czołowa

Rys 1. Wymiarowanie Rys. 2 Widok  
 
format A2 skala 1:1
format A4
format A2 skala 1:1
format A4
 


Blacha G – tył obudowy

Blacha tylna jest jednym z trudniejszych  elementów do wykonania. Gniazda z sygnałami sterującymi, kontrolnymi, potencjometry wlutowane są w płytki (800, 900), co wymusza bardzo dokładne i współzależne wykonanie otworów. Dotyczy to także gniazd antenowych, a zwłaszcza gniazda TRX, które na stałe montowane jest w obudowie detektora fazy, a w blasze G wybrany jest tylko kwadratowy otwór pod niego. Gniazda DIN przykręcoe są wkrętami M2, natomiast gniazda przełącznika antenowego oryginalnymi śrubami do gniazd RS232.

Rys 1. Wymiarowanie Rys. 2 Widok  

format A2 skala 1:1
format A4
format A2 skala 1:1
format A4
 format A4 skala 1:1

Oba wyjściowe gniazda antenowe ANT1 i ANT2 (UC-1) zamocowane są 8-ma śrubami M3. Dwie z nich (krótsze) mocują gniazda bezpośrednio do blachy G, natomiast 6 pozostałych (dłuższe) służą także do przykręcenia płytki z elementami antenowego obwodu wyjściowego. Sześć dystansów (długość 10 mm, materiał - pręt duralowy o średnicy 6 mm) utrzymuje płytkę we właściwej pozycji i odległości od ścianki tylnej (dłuższe śruby przechodzą przez otwory w gnieździe UC-1, blasze G, dystanse, płytkę i skręcone są nakrętkami).     

 
bottom
bottom negatyw
bottom termo
elementy  


Blacha H – lewy bok

Rys 1. Wymiarowanie Rys. 2 Widok  
 
format A2 skala 1:1
format A4
format A2 skala 1:1
format A4
 


Blacha I – prawy bok

Rys 1. Wymiarowanie Rys. 2 Widok  
 
format A2 skala 1:1
format A4
format A2 skala 1:1
format A4
 


Blacha J – pokrywa górna

VOtwór wylotowy komika lampy osłonięty jest metalową siatką, zapobiegającą dotknięciu anody lampy – NIE MA ŻARTÓW TO 2,5 kV!!!. Mimo tego zabezpieczenia, należy pamiętać i zwracać uwagę na to, żeby wszelkiego rodzaju cienkie druciki, szpilki czy tym podobne materiały przewodzące prąd i mogące przejść przez oczka siatki, były z dala od wylotu układu chłodzenia lampy.
Siatka zamocowana jest śrubami M3 w pięciu punktach: w środku, aby zapobiec ewentualnemu opadnięciu (wciśnięciu) siatki na wyjście anody lampy oraz w jej czterech przeciwległych rogach. Dodatkowo mocowanie siatki wzmocnione jest pierścieniem wykonanym z płytki drukowanej pozbawionej miedzi, który zapobiega rozerwaniu siatki w miejscu przechodzenia śrub i podtrzymuje ją na całym obwodzie

Rys 1. Wymiarowanie Rys. 2 Widok
 Rys. 3 Listwy montażowe Rys. 4 Listwy montażowe
format A1 skala 1:1
format A4
format A1 skala 1:1
format A4
format A2 skala 1:1
format A4
format A2 skala 1:1
format A4

Rys 5. Pierścień mocujący
   
   
format A4 skala 1:1    


Blacha Z – spód obudowy

Na początku spód wykonany został z 3 mm blachy duralowej (PA2). Podczas montażu okazało się, że podczas przenoszenia wzmacniacza bez blach pokrywy górnej i bocznych  obudowa ulega nieznacznemu skręcaniu wzdłuż osi poprzecznej jak i podłużnej z powodu znacznego ciężaru zamontowanych elementów. Po prostu błąd w prototypie. Mogło by to doprowadzić do uszkodzenia płytek drukowanych, zwłaszcza modułu zasilania (800) i interfejsów (900), które przykręcone śa jednocześnie do kątowników nośnych płytek (R, S), jak i przez śruby (wkręty) gniazd do blachy tylnej (G). Dlatego do blachy dokręcona została druga, odpowiednio wycięta wzmacniająca blacha duralowa o grubości 2 mm. Nie pokazuję tutaj jej rysunku, bo robiąc nowy spód lepiej od razu zastosować blachę o grubości 4 czy  5 mm lub całkowicie zmienić konstrukcję obudowy, np. na stalową, odpowiednio wzmacnianą giętymi profilami i spawaną (zgrzewaną), itp.

Rys 1. Wymiarowanie Rys. 2 Widok
 Rys. 3 Listwy montażowe Rys. 4 Listwy montażowe
format A1 skala 1:1
format A4
format A1 skala 1:1
format A4
format A2 skala 1:1
format A4
format A2 skala 1:1
format A4


Elementy P, Q, Q1, R, R1, S, S1, V, W

Na rysunku 1 przedstawia rozmieszczenie i zamotowanie płytek oraz transformatorów  widziany z prawej strony obudowy. Transformatory TR1 i TR2 mocowane są do spodu obudowy duralowymi szpilkami o średnicy 8 mm. Trafo TR3, znajdujące się nad TR2, mocowane jest w podobny sposób. Górna blacha (dekiel) mocująca TR2, znitowana jest z dolną blachą TR3 – należy odpowiednio nawiercić (wyfrezować) otwory w blachach, żeby zmieściły się w nich nakrętki śrub i nie niszczyły one uzwojeń transformatorów.
Rysunku 3, przedstawiającym kątowniki (R, R1, S i S1) do których przytwierdzane są płytki z elektroniką, nie jest kompletny. Nie narysowano na nim wycięć jakie należy wykonać w „górnej” ściance kątownika, aby ominąć wyprowadzenia (lutowania) gniazd i elementów na płytkach drukowanych, które nie zostały odsunięte od krawędzi płytki na wystarczającą odległość. Szczególną uwagę należy zwrócić na zasilacz anody (100) i sieciowy (800).

Rys 1.
Rys. 2
Rys. 3
format A2 skala 1:1
format A4
format A4 skala 1:1 format A3 skala 1:1
format A4


K - obudowa modułu lampy i detektora fazy

Płytka modułu detektora fazy (700) zamontowana została wewnątrz metalowego pudełka, które stanowi jednocześnie podstawę montażową dla lampy oraz elementów układu jej zasilania i opomiarowania.

 
format A4 skala 1:1  

A - podstawka lampy SK1A
 
 
rysunek 1024 1024  
B - kominek – wykonany został z paska teflonu o grubości 2 mm. Nie zamieszczam zwymiarowanego rysunku, ponieważ wysokości kominka zależy od sposobu wykonania obudowy detektora (jej wysokości) jak i grubości siatki wylotu kominka oraz jego mocowania. Pasek teflonu został zwinięty w rulon, złożony na zakładkę i skręcony dwoma śrubkami M2. W odpowiednich miejscach należy nawiercić otwory pod czujniki tempeartury oraz naciąć szczelinę pod płaskownik zasilania anody.     
C - pierścień uszczelniająco/centrujący – rysunek 9. Ja wytoczyłem pierścień z kawałka teflonu, ale można go wykonać z dowolnego materiału, najlepiej izolacyjnego. Przykręcony jest do górnej blachy obudowy detektora, czterema śrubami M2. W odpowiednich miejscach (czterech, jak na rysunku) musimy go podfrezować (10 mm szczeliny), gdyż łebki śrub mocujących podstawkę lampy, znajdują się prawie dokładnie w miejścu pierścienia. Wewnętrzna średnica pierścienia została dobrana do kominka wykonanego jak opisano powyżej (z zakładką). Mając do dyspozycji oryginalny kominek wykonany jako ciągłą rura, zapewne średnica ta ulegnie zmianie.
D - płytka z czujnikami pomiaru temperatury. W moim przypadku płytka przykręcona jest do sześciokątnego pręta (odpowiednio zfrezowanego), a on za pomocą stopki do górnej blachy obudowy detektora – elementy te nie rozrysowałem, pozostawiając ich wykonanie wg Indywidualnej gestii. Na rysunku 3 górnej blachy, nie zostały wrysowane otwory pod śruby mocujące stopkę, a jedynie otwór (fi5D) przez który przechodzi 5-cio żyłowy przewód w ekranie z sygnałami czujników.
E - czujniki temperatury - LM335, DS18B20
F - elementy układu zasilania anody - opisano przy dławiku anodowym
G - obciążenie 50Ohm/100W. Na rysunku 5 w ściance 2, nie wrysowano otworów mocujących izolatory (D) radiatora z rezystorami – zobacz opis obciążenia.
H - element mocowania gniazda wejściowego UC-1 (J700), rysunek 9. Gniazdo TRX przykręcone jest do ścianki 3 obudowy detektora czterema śrubami M3. Aby gniazdo licowało z tylną ścianką obudowy wzmacniacza, pomiędzy niego a obudowę detektora, musimy wstawić dystans wypełniający 8-mio mm (szerokość kwadratowej listwy) przestrzeń.
I -dystanse mocujące płytkę drukowaną detektora fazy - rysuek 9.
J - kabel wysokiego napięcia
C1/C2 - divider
L2 - dławik anodowy

Rysunek 2 Rysunek 3 Rysunek 4 Rysunek 5
format A2 skala 1:1
format A4
format A4 skala 1:1 format A4 skala 1:1 format A4 skala 1:1
Rysunek 6 Rysunek 7 Rysunek 8 Rysunek 9
format A4 skala 1:1 format A4 skala 1:1 format A4 skala 1:1 format A4 skala 1:1






 
Kondensatory strojeniowe pi-filtra wykonane zostały własnoręcznie z ogólnie dostępnych materiałów i z użyciem podstawowych maszyn do obróbki mechanicznej; tokarka, frezarka, wiertarka. Przedstawione tutaj rozwiązania mechaniczne, są zapewne jednymi z wielu możliwych. Po dłuższym czasie testów i eksploatacji okazało się, że rozwiązania te są dobre i zapewniają prawidłową pracę kondensatorów. Pracują lekko ze stałym oporem, nie następuje zmiana odległości pomiędzy rotorami a statorami co mogłoby doprowadzać do niebezpiecznych przebić napięcia, drgania czy szarpnięcia jakie wywołują silniki krokowe (duży moment obrotowy) nie powodują mechanicznego „rozkręcania” się kondensatorów.