Przyrzad do badania lamp.pdf

Przyrząd do badania lamp elektronowych

P R O J E K T Y

Przyrząd do badania

lamp elektronowych

Opisany w artykule

przyrząd umożliwia pomiar

podstawowych parametrów

lamp elektronowych, może

także pełnić funkcję zasilacza

małej mocy niezbędnego

przy uruchamianiu układów

lampowych. Wszystko to

powoduje, że staje się

on niezbędny w pracowni

elektronika – entuzjasty techniki

lampowej.

Rekomendacje:

fanów techniki lampowej jest

coraz więcej, ale dostępna

dla nich baza sprzętowa

i pomiarowa jest bardzo

słaba. Przyrząd prezentowany

w artykule rozwiązuje

większość typowych problemów

pomiarowych, z jakimi mogą się

spotkać elektronicy podczas prac

konstrukcyjnych.

Przyrząd charakteryzuje się pro-

stą konstrukcją, wykonany jest z ła-

two dostępnych materiałów i spełnia

najważniejsze wymagania funkcjonal-

ne i techniczne. Konstrukcja jest prze-

znaczona dla średniozaawansowanych

amatorów posiadających znajomość

podstaw techniki lampowej oraz mi-

nimalne zaplecze techniczne w postaci

multimetru cyfrowego. Przyrząd może

występować jako samodzielne urzą-

dzenie, może też służyć jako element

zestawu pomiarowego lub stanowić

bazę do wykonania bardziej rozbudo-

wanego i uniwersalnego urządzenia.

Przyrząd w wersji proponowanej

przez autora pozwala na sprawdzenie

podstawowych parametrów następują-

cych typów lamp:

– pentody i tetrody mocy: EL34,

6P6S, 6P3S, 6P45S, GU50,

– pentod napięciowych: E180F,

– triody mocy: 6N13S, 6S33S,

6S41S, 6S19P,

– triody napięciowe: 6N1P, 6N6P,

6N8S, 6N9S, ECC81/82/83/85/88.

Istotnym argumentem przemawia-

jącym za samodzielnym wykonaniem

przyrządu jest trudność w pozyskaniu

fabrycznego miernika lamp, których

produkcję zakończono wiele lat temu

a te, które są dostępne na giełdach

i aukcjach internetowych nie zawsze

mają przystępną cenę.

Schemat elektryczny

przyrządu pokazano na

rys. 1 . Zasilacz wykonano

w sposób konwencjonalny. Dostarcza

on następujących napięć: stabilizowa-

nego regulowanego napięcia anodo-

wego, stabilizowanych napięć siatki

drugiej, stabilizowanego regulowanego

ujemnego napięcia polaryzacji siatki

pierwszej oraz napięć żarzenia.

Dobrą ﬁltrację oraz „sztywność”

napięcia wyjściowego zapewniają duże

wartości pojemności na wyjściu ukła-

dów prostowniczych oraz zastosowa-

niem układów stabilizacji z diodami

Zenera i tranzystorem polowym. Zasi-

lacz zabezpieczony jest przed zwar-

ciem ogranicznikiem prądu, rezystora-

mi szeregowymi oraz bezpiecznikiem

topikowym.

W urządzeniu można wykorzystać

jeden lub kilka transformatorów z po-

siadanych zapasów tak aby uzyskać

niezbędne napięcia. Zaleca się jednak

nawinięcie toroidalnego transformato-

ra sieciowego w specjalistycznym za-

kładzie. Transformator taki zapewnia

lepsze parametry napięć wyjściowych,

mniejszy strumień rozproszenia, a tak-

że mniejsze gabaryty w porównaniu

do transformatorów wykonanych na

kształtkach EI. Zlecając wykonanie

transformatora należy dokładnie okre-

ślić parametry techniczne zgodnie

z założeniami przedstawionymi w dal-

szej części artykułu.

Napięcie zasilające stronę pierwot-

ną U1=230 V

Napięcia wtórne: U2=260 V/

0,25 A, U3=120 V/50 mA, U4=6,3 V/

5 A, U5=6,3 V/5 A.

PODSTAWOWE PARAMETRY

• Zasilanie: 230 VAC

• Rodzaje badanych lamp: pentody, tetrody

mocy, pentody napięciowe, triody mocy,

triody napięciowe

• Napięcie anodowe: 0...300 V/0,2 A

• Napięcie siatki I: 0...-150 V

• Napięcie siatki II: +150...+250 V

• Napięcia żarzenia: ~6,3 V/5 A

~12,6 V/5 A

Opis budowy i działania

Przedstawiony w artykule przyrząd

zbudowany jest z trzech niezależnych

bloków:

– zasilacza,

– modułu pomiarowego i regulacyj-

nego,

– modułu podstawek lampowych.

Elektronika Praktyczna 10/2005

Przyrząd do badania lamp elektronowych

Rys. 1. Schemat elektryczny testera lamp

Z założeń wynika, że transforma-

tor będzie miał z lekkim zapasem

moc około 150 VA. Przy zamawianiu

transformatora należy podkreślić, że

napięcia podane są przy pełnym ob-

ciążeniu. Moduł pomiarowy i regula-

cyjny jest zbudowany z:

– dwóch potencjometrów:

P1 – regulacja ujemnego napięcia

siatki pierwszej,

P2 – regulacja napięcia anodowego.

– czterech przełączników:

PR1 Us/Ua – zmienia obwód po-

miarowy woltomierza,

PR2 1T/2T – zamienia mierzone

triody w przypadku lamp po-

dwójnych,

PR3 Us 150 V/30 V – zmienia za-

kres pomiarowy woltomierza

przy pomiarze napięcia siatki

pierwszej,

PR4 Ia 150 mA/15 mA zmienia za-

kres pomiarowy miliamperomie-

rza.

– dwóch przyrządów magnetoelek-

trycznych:

MM1 – woltomierz mierzący napię-

cie anodowe i siatki pierwszej,

MM2 – miliamperomierz mierzący

prąd anodowy.

przypominającym literę „U” tworzą

podstawę i pokrywę obudowy, dwa

pozostałe elementy stanowią pły-

tę czołową oraz tylną ściankę. Taka

konstrukcja jest łatwa do wykonania,

zapewniając jednocześnie odpowied-

nie własności mechaniczne. Można

oczywiście wykorzystać gotową obu-

dowę np. jedną z oferowanych przez

AVT. Do podstawy obudowy przymo-

cowano transformator, radiator tran-

zystora regulacyjnego, łączówki i po-

zostałe większe elementy elektronicz-

ne, do płyty czołowej mierniki oraz

elementy komutacyjne i regulacyjne,

podstawki lampowe znajdują się na

pokrywie obudowy. Montaż elek-

tryczny wykonano jako przestrzenny,

zachowując zasadę możliwie jak naj-

krótszych połączeń. Szczególna uwa-

gę poświęcono prowadzeniu masy,

która powinna być wykonana grubym

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

(moc 2W jeśli nie podano inaczej)

R1: 100 V

R2, R4: 3,6 k V

R3: 3,3 V

R5: 51 k V

R6: 1,2 k V

R7: 10 k V

R8: 100 k V

R9: 680 V

R10: 20 k V

R11: 2 k V

Rb, Rp1, Rp2, Rp3: (bocznik i po-

sobniki dobrane doświadczalnie

w zależności od posiadanych mier-

ników)

P1: 33 k V /2 W liniowy (zalecany

wieloobrotowy)

P2: 100 k V /2 W liniowy

Kondensatory

C1: 330 m F/315 V

C2: 330 m F/400 V

C3: 68 m F/400 V

Półprzewodniki

D1: LED czerwona o średnicy 5 mm

D2: 1N4007

Z1: ZY50 V

Z2, Z5: ZY150 V

Z3: ZY100 V

Z4: ZY15 V

M1–M2: 5 A/1000 V

T1: IRFP450

T2: BD493

T3: 2SC4242

Inne

TR: transformator sieciowy wg opisu

B1: bezpiecznik: 2 A zwłoczny

Wł1: wyłącznik sieciowy 250 V/10 A

PR1…PR4: przełączniki 250 V/1 A

MM1, MM2: mierniki magnetoelek-

tryczne (woltomierz, miliampero-

mierz} wg opisu

Oprawka bezpiecznika

Kabel sieciowy z wtyczką

Podstawki lampowe różnych typów

(w zależności od potrzeb)

Opis budowy mechanicznej

Obudowę przyrządu wykona-

no z blachy aluminiowej o grubości

2 mm. Dwa elementy w kształcie

Elektronika Praktyczna 10/2005

Przyrząd do badania lamp elektronowych

przewodem i podłączona do obudo-

wy tylko w jednym miejscu, najlepiej

w pobliżu zasilacza. Należy unikać

zamykania pętli masy, dlatego należy

zwrócić szczególna uwagę na dobre

odizolowanie od obudowy takich ele-

mentów jak gniazdka i kondensato-

ry elektrolityczne. Podczas montażu

należy uwzględnić nagrzewanie się

niektórych elementów a także zasady

ergonomicznego montażu elementów

pomiarowych i regulacyjnych.

Końcowym etapem montażu jest

moduł podstawek lampowych. W roz-

wiązaniu modelowym nie zastosowano

pola komutacyjnego, gdyż założono,

że przyrząd służy do pomiaru wybra-

nego zestawu lamp. Oczywiście nic

nie stoi na przeszkodzie aby przyrząd

wyposażyć w pole komutacyjne lub

zestaw przełączników, co zapewni do-

wolną konﬁgurację wyprowadzeń elek-

trod badanych lamp.

Po wykonaniu końcowego monta-

żu, włączamy zasilanie i jeszcze raz

sprawdzamy napięcia oraz popraw-

ność działania elementów pomiaro-

wych, regulacyjnych i komutacyjnych.

Tak wykonany i wyregulowany przy-

rząd jest gotowy do pracy.

niżej napięcia siatki drugiej Us2 (np.

Ua=30 V i Us2=250 V), gdyż (pomi-

mo ograniczenia prądu) można łatwo

uszkodzić badaną lampę, poprzez

przegrzanie lub spalenie siatki drugiej

(zjawisko przechwytu siatki drugiej).

Przy badaniu triod, możliwe jest

dodatkowo badanie emisji katod. Po-

miar ten wykonujemy przy napięciu

pierwszej siatki Us=0 V, dla napię-

cia anodowego z przedziału 10…30 V

(w zależności od wydajności katody),

mierząc prąd anodowy i porównując

z prądem lampy uznanej za wzorcową

(w naszym przypadku może to być

nowa lampa dobrego producenta).

UWAGA!

Ze względu na występowanie w układzie

przyrządu wysokich napięć należy zachować

szczególna ostrożność i przestrzegać przepisów

BHP. Każdorazowo po wyłączeniu zasilania

należy odczekać kilka minut aż do całkowitego

rozładowania się kondensatorów elektrolitycz-

nych przed przystąpieniem do dalszych prac.

Uwagi końcowe

Wykonany przez autora przyrząd

bezawaryjne służy od roku do bada-

nia lamp i zasilania układów prototy-

powych. Stanowi znakomitą alternaty-

wę dla urządzeń fabrycznych, a niska

cena elementów niezbędnych do jego

wykonania, przesądza o opłacalności

przedsięwzięcia. Jest to niezastąpio-

ny przyrząd w pracowni elektronika

entuzjasty techniki lampowej, gdyż

pozwala na świadomy wybór najlep-

szych lamp zapewniając tym samym

odpowiednie parametry konstruowa-

nych urządzeń.

Uzyskane rezultaty w pełni potwier-

dzają zasadność budowy przyrządu

przynosząc zadowolenie konstruktorowi.

Podsumowując należy stwierdzić,

że wykonany według przedstawionego

opisu przyrząd będzie wymagał indy-

widualnego podejścia wykonawcy. Wy-

nika to głównie z faktu występowania

różnic w parametrach zastosowanych

elementów, a także z potrzeby pomia-

ru innego zestawu lamp. Stanowi on

jednak znakomita bazę do bardziej

rozbudowanej konstrukcji.

Stanisław Maleczek

Metodyka pomiaru lamp

elektronowych

Wykonany zgodnie z opisem przy-

rząd pozwala nie tylko na spraw-

dzenie sprawności lamp ale przede

wszystkim umożliwia pomiar charak-

terystyk anodowych i siatkowych, co

pozwala obliczyć istotne parametry

takie jak nachylenie charakterystyki

siatkowej, współczynnik wzmocnienia,

rezystancję obciążenia czy rezystancję

wewnętrzną. Możliwy jest też dobór

lamp do układów przeciwsobnych

tzw. parowanie oraz sprawdzenie sy-

metrii podwójnych triod.

Przystępując do pomiarów danej

lampy należy wstępnie (przed wło-

żeniem lampy do podstawki) ustawić

napięcia anodowe i siatkowe w przy-

bliżeniu zgodne z parametrami robo-

czymi podanymi w katalogach. Prze-

łącznik PR4 ustawić w położeniu

150 mA. Po wykonaniu tych czynno-

ści można dokonywać pomiarów.

W przypadku badania tetrod i pen-

tod należy pamiętać, aby znacznie

nie obniżać napięcia anodowego po-

Montaż i uruchomienie

Montaż i uruchomienie przyrzą-

du należy wykonywać etapami. Pra-

cę rozpoczynamy od zasilacza. Po

wykonaniu jego montażu, sprawdze-

niu poprawności połączeń i założe-

niu bezpiecznika sieciowego możemy

przystąpić do podłączenia zasilania

230 V. Napięcia zmierzone przy bra-

ku obciążenia powinny być nieco

większe od założonych (patrz podsta-

wowe parametry). Następnie przystę-

pujemy do montażu modułu pomia-

rowego i regulacyjnego.

W układzie modułu regulacyjnego

i pomiarowego zastosowano jako wol-

tomierz i miliamperomierz mierniki

magnetoelektryczne o czułości 100 mA

i do nich dobrano odpowiednie po-

sobniki i boczniki zapewniając wy-

magane zakresy pomiarowe. Można

zastosować zewnętrzne multimetry

cyfrowe lub (co wydaje się najlep-

szym rozwiązaniem) panele pomiaro-

we z oferty AVT.

ANALOG

DEVICES

PRZEDSTAWICIELSTWO W POLSCE

DSPTechnology

DSPSolutions

fromAnalogDevices

fromALFINE

Ponad 10 lat

z Analog Devices

ALFINE P.E.P. • ul. Poznañska 30-32 • 62-080 Tarnowo Podgórne

tel.: (61) 89-66-934, 89-66-936 • fax: (61) 81-64-414, 81-64-076

e-mail: analog@alfine.pl • http: //www.alfine.pl

Elektronika Praktyczna 10/2005

DSPTechnology

DSPSolutions

fromAnalogDevices

fromALFINE

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: