CB klub Česká Lípa CL - Charlie Lima CB klub Česká lípa, z.s.

Přizpůsobení napáječů k zařízení - 1

Kategorie: Láďa Fórum - technické okénko, Archiv, Všechny články

31.12.2007 17:38:10 - Láďa Fórum - Technické okénko Ládi Fórum - Na mnohé žádosti čtenářů jsem připravil návod, jak si sestavit velmi užitečný doplněk - plynule měnitelná indukčnost.

Přizpůsobování vzájemně odlišných impedancí je potřebné. Je obecně známo těm, kteří se věnují antenařině, ale i těm, kteří experimentují s výkonovými stupni svých vysílačů a vstupními obvody příjimačů, že bez dobrého vzájemného přizpůsobení dvou impedancí nám bude zařízení "nějak" pracovat, ale při vřazení vhodného přizpůsobovacího členu to bude "chodit" tak nějak jinak - lépe. Je to problematika, se kterou se museli a musí vyrovnat všichni, kterým vzájemné nepřizpůsobení impedancí přineslo nemálo komplikací.

V následném se nebudeme zaobírat teorií výpočtu ladícího členu, ve kterém je použita proměnná indukčnost. Obecně lze říci, že ladící členy se podle typu dělí na základní skupiny:
- L členy
- T členy
- Pí členy

Použití je dáno charakteristikou přizpůsobovaných impedancí a jejich obvodovému řešení. 

Považuji za nutné se zmínit o základní problematice související se stavbou proměnné indukčnosti. V každém případě musíme mít před stavbou proměnné inkukčnosti zcela jasno, jak velký rozsah impedancí, při daném přenášeném vf výkonu budeme přizpůsobovat. Z uvedeného je zřejmé, že se nebudeme pokoušet vzájemně přizpůsobovat extrémně rozdílné impedance při vysokých přenášených vf výkonech, i když teoreticky to možné je. V takovém případě se při praktické realizaci setkáme s problémy, které je nesnadné překonat. 
Základní pravidlo určující mechanické rozměry proměnné indukčnosti je dáno vf zatížením - odolnost proti elektrickému průrazu a tepelná odolnost. Na straně vysoké impedance musíme vzít na vědomí, že napětí bude vysoké (proud nízký) a opačně. Z toho důvodu volíme vzdálenosti mezi závity cívky (stoupání) větší. Obvykle se používá stoupání 3-10mm/záv. Zvyšováním průměru cívky a stoupání závitů - snižujeme celkovou indukčnost cívky při konstantním počtu závitů. Takové cívky můžeme použít pro vysoké přenášené výkony, vykazují vysokou vf odolnost, ale mají nízkou indukčnost. Cívky o menším průměru s malým stoupáním vykazují vyšší indukčnost, jsou určeny obvykle pro nízké a malé přenášené vf výkony.

Z uvedeného je zřejmé, že konečné mechanické uspořádání proměnné indukčnosti bude podřízeno výše uvedeným pravidlům. Není zvláštností, že občas se při stavbě proměnné indukčnosti musíme vyrovnat s problémem mechanické velikosti cívky ve vztahu k zastavěnému prostoru, který je k dispozici ve skříni.

Použité materiály pro stavbu volíme s ohledem na vf zatížení cívky, přenášený vf výkon, rozsah požadovaného přizpůsobení impedancí a v neposlední řadě je nutno zajistit i mechanickou stálost konstrukce.
Pro vysoké vf výkony používáme při stavbě stříbrných vodičů o velkém průměru, masivní keramické izolační materiály.
Pro střední vf výkony používáme postříbřené vodiče, keramické nebo teflonové izolační materiály.
Pro nízké a malé vf výkony používáme měděné vodiče občas i postříbřené, izolační materiály jsou nižší kvality (pertinax, plexi ap.). 

Předložený návrh konstrukce proměnné indukčnosti vychází z realizovaného členu o kterém je zmínka v článku:

 

Přizpůsobení napáječů k zařízení


 

Obrázek ukazuje celkové uspořádání realizované proměnné indukčnosti. Foto hotového díla je možno najít v článku, na výše uvedeném odkazu.

Z pohledu konstrukce je proměnná indukčnost řešena tak, že po závitech otáčející se cívky se odvaluje kladka sloužící jako odbočka závitů. Začátek, konec cívky a odbočka jsou vyvedeny samostatnými vývody. Takové uspořádání umožňuje připojení proměnné indukčnosti do různých typů přizpůsobovacích obvodů.

Základem konstrukce je klec, která je opatřena dvěma čely, ve kterých jsou uložena ložiska hřídele cívky. Vzájemně jsou čela z izolantu stažena čtyřmi svorníky a lze jimi vystavit minimální vůle při otáčení hřídele cívky. Při mohutnější konstrukci lze počet svorníků i jejich průměr zvýšit.

 

rol_spule_1.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Na obrázcích níže jsou zvýrazněny podrobnosti konstrukce proměnné indukčnosti.

 

rol_spule_2.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

rol_spule_3.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

rol_spule_4.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Pro zajištění dobrého kontaktu odbočky (odvalované kladky), je využito přítlaku pružiny na koncích hřídele kladky. Nastavení přítlaku lze v jistých mezích regulovat uzavíracími šrouby v otvoru pouzdra pružiny v tělese.

 

rol_spule_7.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

rol_spule_13.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

rol_spule_14.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Vývod cívky je veden na uzavírací díl a přes hřídel na sběrací kontakty. Sběrací kontakty vývodu cívky jsou vyrobeny s pružinového bronzu. Po menších úpravách lze použít kontakty s vyřazených silových relé.

 

rol_spule_15.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

rol_spule_16.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Hřídel cívky je zašroubována do čela tělesa cívky. Závitový spoj je vhodné zajistit z protilehlé strany důlčíkem, aby časem nemohlo dojít k uvolnění hřídele. Na hřídel je nasunutý bronzový kroužek a ložisko.

 

rol_spule_18.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

rol_spule_19.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

rol_spule_20.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Těleso cívky je tvořeno keramickou trubkou o vhodném průměru. Lze použít pro malé a nízké výkony i jiný materiál například teflon. Zde je vhodné připomenout, že materiál by měl být odolný zvýšeným teplotám. Z praxe je referováno, že výkon 4W při nevhodném nastavení členu - dokáže docela slušně ohřát cívku.

 

rol_spule_21.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

rol_spule_22.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Cívka je navinutá tak, aby ji bylo možné ztuha nasunout na těleso cívky. Ti, kteří mají možnost těleso cívky opatřit závitem pro uložení vodiče cívky, budou mít práci zjednodušenou. Konce cívky pečlivě připájíme k bočním čelům tělesa. Dbáme na to, aby při letování výdodů tyto neměly dodatečné pnutí. Ideálním řešením je výdovy zasunout do předem připravených otvorů v bočním čele cívky a poté sestavu důkladně pájíme.

 

rol_spule_23.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

rol_spule_25.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Na hřídel cívky je nasunutý a zapájený bronzový kontaktní kroužek. Je žádoucí, aby průměr kroužku byl co největší.

 

rol_spule_26.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

rol_spule_27.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

rol_spule_28.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

rol_spule_29.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

rol_spule_30.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Uložení hřídele cívky je řešeno pomocí ložiska, které je nalisováno do osazení v izolačním tělese.

 

rol_spule_32.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Těleso je vyrobeno z kvalitního izolačního materiálu, ve kterém jsou vyvrtány otvory pro svorníky, vývody sběracích kontaktů, uložení ložiska hřídele a oválný otvor pro uložení vodící hřídele kladky s příčným otvorem opatřeným závitem pro uzavírací šroub přítlačné pružiny.

 

rol_spule_33.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Obrázek ukazuje systém připojení cívky na vývody. Dělená hřídel cívky je opatřena stíracími kontakty pro vývody cívky (začátek a konec vinutí). Hřídel s kladkou zajišťuje funkci posuvné odbočky cívky. Pružiny na koncích kladkové hřídele musí mít dostatečné předpětí, aby zajistily dostačnou přítlačnou sílu kladky a tím i dobrý kontakt kladky se závitem cívky.

 

rol_spule_34.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

rol_spule_35.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Detailní pohled na sestavu přítlačné pružiny hřídele kladky. Hřídel kladky je v místě uložení pružiny opatřena vývrtem s plochým dnem, který zabraňuje podélnému posuvu hřídele kladky. 
Kladka a hřídel je vyrobena z mosazi. Hotovou sestavu je vhodné na povrchu vyleštit do vysokého lesku. Dbáme, aby kladka se otáčela volně, ale bez vůlí. Z praxe je známo, že není dobré kombinovat rúzné materiály pro hřídel a kladku. 
Kladka má pouzdro vyrobeno tak, aby při bočním posuvu se tzv. "nezakusovalo". Obecné doporučení je, že délka vodícího pouzdra má být minimálně čtyřnásobek průměru hřídele. 
Průměr hřídele volíme v návaznosti na její konečnou délku. Pokud bude průměr hřídele malý, mužeme očekávat, že se ve střední části bude hřídel prohýbat, a nezajistí dostatečný přenos přítlačné síly vyvozované pružinami na odvalovanou kladku. Důsledkem může být nedokonalý kontakt kladky se závitem cívky a následným zvýšením přechodového odporu, se všemi negativními důsledky, včetně možnosti odtavení části závitu cívky. 

 

rol_spule_36.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

rol_spule_37.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Závěrem musím doplnit drobnost - na obrázcích chybí vývod odbočky cívky. Ten je řešen dvěma způsoby. Pro nízké a malé výkony je použito vývodů, které se realizují pomocí pájecích oček vložených pod uzavírací šrouby pružin. Pokud budeme používat vysoké výkony, je nutno opatřit konce přítlačné hřídele kladky vhodným vnitřním závitem, do kterého zašroubujeme šrouby a od nich vyvedeme odbočku cívky. V odkazu na předchozí článek, je na výkresu možno vidět uspořádání vývodu.

Důrazně pozorňuji, že vývody hřídele jsou připojeny na cívku, na které může být podle aplikace, i plné anodové vf napětí koncového stupně!!! Je bezpodmínečně nutné zajistit, aby hřídele byly vybaveny izolačními nástavci, které zaručí bezpečnou vf izolaci od převodů či ovládacích koleček na čelním panelu. Spoléhat se jen na izolaci ovládacího kolečka na čelném panelu není dvakrát rozumné...

 

Autor: Láďa Fórum

Odkaz na originál článku