Ионофон на ГУ-50



Всем доброго времени суток. Сегодня я хочу предложить Вам крайний вариант сконструированного мной ионофона. Возможно работа по совершенствованию ещё продолжиться, ну а пока, в связи с некоторыми трудностями, придётся сделать перерыв в работе на неопределённый срок… Схема электрическая принципиальная ионофона на ГУ-50 представлена на фото ниже.

Принципиальная схема.
Кликните на фото для увеличения. Фото откроется в новом окне

Итак, основу данного ионофона составляет классический LC автогенератор с индуктивной обратной связью, выполненный на радиолампе ГУ-50 (Ла3). Частота данного генератора задаётся номиналами элементов C8 и L1 и при указанных на схеме номиналах составляет 1,9 мегагерца (хотя по рассчёту получается и больше, но по результатам измерений она оказалась именно 1.9 мегагерца. Видимо сказался материал оправки, кривая намотка, длинные болтающиеся провода и пр...). Резистор R7 и конденсатор C9 задают режим работы автогенератора по постоянному току. Через обмотку L2 осуществляется ПОС (положительная обратная связь) с необходимым коэффициентом обратной связи. Обмотка L3 – это выходная обмотка, с неё и снимается выходное высокое напряжение. Данная обмотка имеет автотрансформаторную связь с выходным контуром, чем осуществляется более полная передача ВЧ энергии на выход (Тут стоит поэкспериментировать, попробовать снимать напряжение просто между концами обмотки, один из концов заземлить, соеденить с анодом или сеткой... У меня наибольшая мощность получилась именно в таком включении).

Питание генератора осуществляется со вторичной обмотки (II) трансформатора Tr1 через утроитель напряжения.

Рассмотрим работу самого ионофона поподробнее. При включении выключателя S1, напряжение поступает на силовой трансформатор Tr1. Его вторичные обмотки (III и IV) питают накалы ламп автогенератора (Ла3) и усилителя (Ла1 и Ла2). Причем накалы ламп усилителя питаются постоянным током, выпрямленным диодным мостом VDS1 и сглаженным конденсатором С7. Благодаря этому снижается уровень шумов усилителя (Переменного фона 50 и 100 Гц).

Далее, при включении выключателя S2, напряжение со вторичной обмотки (II) трансформатора Tr1 поступает через утроитель на анод лампы Ла3 автогенератора и одновременно, через диодный мост VDS2 и фильтр питания на аноды ламп УНЧ (Ла1 и Ла2). Для повышения рабочего напряжения, конденсаторы С1-С2, С3-С4, С5-С6 и диоды VD1-VD2, VD3-VD4, VD5-VD6 утроителя включены последовательно по 2 штуки. Резисторы R1-R6 служат для разряда конденсаторов при выключении питания. Их присутствие не является обязательным, но если их не установить, то высокое напряжение может сохраняться на выводах конденсаторов длительное время, что может стать причиной поражения электрическим током, травм и в худшем случае гибели... Поэтому лучше не подвергать себя излишней опасности и не рисковать... Таким образом, после подачи питания между электродами вторичной высоковольтной обмотки (L3) можно зажечь дугу.

После этого остаётся только подать аудиосигнал на вход усилителя, где он усилившись, с нагрузочного резистора R10 поступит на 2 сетку лампы Ла3, осуществляя модуляцию автогенератора.

Подачу напряжение выключателем S2 следует производить только через 1-3 минуты после подачи напряжения выключателем S1 на накалы ламп. То есть должен произойти надёжный прогрев ламп, особенно автогенератора, что продлит их срок службы.

Настройка автогенератора ионофона очень проста. Если при подаче напряжения на анод лампы автогенератора, выключателем S2, на выходе нет высокого напряжения, то следует поменять концы обмотки L1 или L2 местами. Так же следует проверить в каком из двух положений катушки L3 (началом вверх или вниз) напряжение на выходе выше. У меня получилось началом вниз... На этом настройку можно считать оконченной. Правильно собранный и настроенный ионофон начинает работать сразу.

Настало время сказать пару слов об УНЧ. Основу УНЧ составляет предварительный усилитель, выполненный на лампе 6Н8С по каскодной схеме (с активной нагрузкой) и оконечный усилитель на лампе 6П6С в триодном включении.

Сигнал с выхода аудиоустройства поступает на вход смесителя, выполненного на трансформаторе Tr2. При подключении обмоток I и II главное соблюдать фазировку. Вместе нужно соединять или начала или концы обмоток и соединить с общим проводом. Только в этом случае мы получим на выходе суммарный сигнал каналов. В противном же случае, при нарушении фазировки на выходе будет разностный сигнал и никакой речи о звуке уже можно не вести. Кроме смешения каналов данный трансформатор выполняет роль предусилителя аудиосигнала.

С выхода смесителя (обмотки III трансформатора Tr2) через разделительный конденсатор С18 сигнал поступает на вход регулятора громкости R15, а далее через конденсатор С20 на вход предварительного усилителя. С его выхода, через конденсатор С5 сигнал поступает на вход выходного каскада на лампе Ла2. Анодной нагрузкой данного каскада служит резистор R10, с которого и снимается модулирующее напряжение.

Конденсатор С19 уменьшает уровень шумов, приведённых ко входу усилителя. Это связано с тем, что по переменному току аудиоустройство и усилитель включены с общим минусом, а по постоянному развязаны. Кроме того на общий минус заземлён сердечник трансформатора Tr2, что так же уменьшает уровень входных шумов.

Резистор R9, конденсаторы С15, С16, С17 – это фильтр питания предварительного усилителя.

Резистор R17 устанавливает ток покоя через лампу Ла1. При приведённом на схеме номинале он составляет приблизительно 8 мА. Резистор R14 устанавливает ток покоя через лампу Ла2 и при приведённом номинале примерно равен 40 мА. Резистор R12 устанавливает половину напряжения питания на катоде верхней половины лампы Ла1.

Рассмотрим источник питания данного усилителя. Он выполнен по классической схеме и в особых пояснениях не нуждается. Со вторичной обмотки (II) силового трансформатора Tr1 напряжение питания выпрямляется диодным мостом VDS2 и фильтруется двухзвенным фильтром на элементах C10, С11, С12, С13, С14, R8 и Др1. С его выхода напряжение питания и поступает на аноды ламп усилителя. Вторична обмотка (IV) трансформатора Tr1 служит для питания накала ламп. Напряжение данной обмотки так же выпрямляется диодным мостом VDS1 и фильтруется конденсатором C7.

Налаживание усилителя заключается в установках токов покоя ламп резисторами R17 и R14, а так же установке резистором R12 половины напряжения питания на катоде верхней половинки лампы. После этого налаживание усилителя можно считать законченным.

Все применяемые детали указаны на схеме. В качестве трансформатора Tr2 использован переделанный трансформатор ТВК-110. Для его переделки снимаем вторичные обмотки, а оставляем лишь первичную. После этого мотаем обмотки I и II. Они содержат по 30 витков провода ПЭЛ диаметром 0.18-0.33 мм. Намотка ведётся сразу в 2 провода. После этого трансформатор пропитывается парафином и собирается штатно. Фазировка обмоток указана на схеме и описана выше. Трансформатор Tr1 - любой с номинальным напряжением первичной обмотки (I) 220 Вольт, напряжением вторичной обмотки (II) - 250 Вольт и током 0,5-1 Ампер, напряжением вторичных обмоток (III и IV) 6,2-6,5 Вольт и током 3 Ампера. Конденсатор С8 составляется из 4 конденсаторов КСО на напряжение 500 Вольт и ёмкостью 510 пФ. Для этого соединяются 2 конденсатора последовательно, а затем получившиеся секции параллельно. В итоге мы получаем конденсатор 510 пФ на напряжение 1000 Вольт. Аналогично изготавливается конденсатор С9, но соединяются конденсаторы КСО 1000 пФ 500 Вольт. Получим конденсатор на напряжение 1000 Вольт ёмкостью 1000 пФ.

Контур L1 наматывается проводом ПЭЛ 1.5 на каркасе диаметром 30 мм и содержит 15 витков, а контур L2 тем же проводом, на той же оправке, но содержит 30 витков. Контура должны быть расположены не далее 2 см друг от друга. Контур L3 наматывается проводом ПЭЛ 0.12-0.24 на оправке диаметром 5 см и содержит 500 витков. После намотки контура L1, L2 следует пропитать нитрокраской или нитролаком, после его высыхания обмотать ниткой в 2-3 слоя, повторить пропитку, после этого контура покрываются 2 слоями полиэтиленовой изоленты и ещё раз красятся краской или нитролаком. Провода данных контуров выводятся внутри трубки-оправки.

Конденсаторы утроителя, а так же фильтра УНЧ должны быть на напряжение не менее 350 В.

В качестве выключателей S1, S2 подойдут любые тумблеры на рабочее напряжение не менее 400 вольт, и ток 3А, но лучше использовать АЗ (автоматы защиты, автоматический выключатель) на ток 4-6 Ампер.


Несколько фотографий с испытаний ионофона


Фото 1. Фото 2. Фото 3. Фото 4.
Фото 5. Фото 6. Фото 7. Фото 8.
Фото 9. Фото 10. Фото 11. Фото 12.

Кликните на фото для увеличения. Фото откроется в новом окне


Видео с испытаний ионофона



На видео наглядно показано горение дуги ионофона без подачи модуляции, а так же ионофон в работе. Темпиратура горения дуги давольно высокая. Дуга плавит как медную проволоку диаметром до 1-1.5 мм, так и тонкие металлические предметы, концы саморезов, например. Кроме того дуга отлично горит и поёт не только между концами вторичной обмотки, но и между одним из концов и относительно массивным металлическим предметом (например толстой отвёрткой или пласкогубцами), что на видео так же отмечено.

В конце хотелось бы подвести небольшой итог о проделанной работе. Ниже представлена сводная таблица по всем ранее собранным мной ионофонам.

Сводная таблица.
Кликните на фото для увеличения. Фото откроется в новом окне

На этом на сегодня у меня всё. До новых встреч. С уважением, Андрей Савченко.



Поиск по сайту