Tápegység R-104 katonai rádió adó-vevőhöz Solti István HA5AGP A Rádiótechnika Évkönyv 2001. évi számában bemutatásra került a honvédségtől kiselejtezett R-104 rövidhullámú rádió adó-vevő készülék, amely a maga korában (’60-asévek) igen jó minőségű, strapabíró berendezés volt. Az elmúlt évtizedben több százat adtak el belőle, gyűjtőkhöz és a rádióamatőrökhöz is nagyon sok került. A rádióamatőrök többsége a súlyban és térfogatban is méretes, 2 darab nagyméretű tápegysége és az azokat tápláló 3 akkumulátora, vagy annak hiánya miatt sajnos nem nagyon használja a készüléket, pedig igen jól paraméterekkel rendelkezik és 3.5 MHz-en távíró üzemmódban sikeresen használható. Kiváló tulajdonságokkal rendelkezik mind az adója, mind a vevője. Alap oszcillátora stabil, a beépített markerrel a skála hitelesíthető, a második KF-ben lévő keskeny kristályszűrőjével CW üzemmódban igen szelektív. Leginkább QRP készüléknek használható („hordozható” kapcsoló állásban) de a GU-50 végcsővel és az eredetinél kissé nagyobb anódfeszültséggel a jól behangolt készülékekből 50W körüli kimenő teljesítményt is el lehet érni. Persze a jó összeköttetéshez nem elegendő a saját 4m hosszú botantennája, igen meghálálja a 3,5MHz-en rezonáns, félhullámú antenna használatát. A berendezés eredeti tápegységei már nem szerezhetők be, de meglévő, működők esetén is célszerűbb egy hálózati tápegységet megépíteni. Az eredeti alap tápegysége a „hordozható” használatra készült 2 darab 2NKN24 lúgos (24 Ah kapacitás, 1,2V/cella) akkumulátorral való táplálással. A „beépített” változatot egy 12V akkumulátorról működő tápegység egészíti ki, ami csupán a nagyobb adó-kimenő teljesítményhez szükséges anódfeszültséget biztosítja a GU-50 végcső részére, valamint az akkumulátorról közvetlenül kapja a fűtőfeszültséget. Az eredeti tápegységek és az akkumulátorok nem csak sok helyet foglalnak, de javításuk nehézkes a szinte hozzáférhetetlen alkatrészek miatt, a lúgos akkuk töltése is problémás. A tápegységekben mechanikus vibrátorok vannak és csak a későbbi változatokba tettek tranzisztoros „vibrátort”. Ezért gondoltam, hogy leírom, mivel helyettesíthetők, vagy pótolhatók a régi rossz, vagy nem létező tápok. Az új hálózati tápegység méretei nem nagyobb, mint egy szokásos méretű csöves berendezésé, csupán az előbb taglalt funkciók miatt lényegesen többféle tápfeszültséget kell előállítanunk. A Rádiótechnika Évkönyvben szereplő cikk nagy vonalakban foglalkozik a tápegységekkel. A 7. ábrán van csak egy elírás, ami az eredeti kapcsolási rajz másolásából adódik. Mint fentebb írtam, két darab 2NKN24 akkumulátorról működik az alapkészülék és ezek közös pontja a testre van kötve, ezért a tápcsatlakozó 3. lábára +2,4V-ot, a 4. lábára -2,4V-ot kell adni a „testhez” képest. (A két láb között valóban 4,8V van, de adás-vételkor más-más terhelés van a 3. és a 4. lábon.) A terhelésváltozások úgy vannak méretezve, hogy 1-3 adás-vétel aránynál egy időben merüljenek le az akkumulátorok. A 4,8V-ot a készülék a jelfogók működtetésére és a mikrofon táplálására, illetve a kis teljesítményű adáskor a 4P1L végerősítő fűtésére középen földelten használja. A berendezés eredeti tápigényei és funkciói a következők (Elől vannak az R-104 készülék tápcsatlakozó bekötésének sorszámai): 3 láb: +2,4V=, 0,8-1,2A, között mozog az áramfelvétel, a vevőcsövek fűtése és a jelfogókra 4 láb: -2,4V=, 0,8-1,6A, között mozog az áramfelvétel, az adócsövek fűtése és a jelfogókra
(a 3-4 láb közötti feszültségről működnek a 4,8V fűtésű középleágazásos 4P1L csövek) 5 láb: +750V= 150 mA, GU50 anódfeszültsége/árama 6 láb: +12V ~ 0,7A GU50 fűtése, (ide megfelel a váltóáram is, nem kell egyenirányítani) 7 láb: +200V= (+250V=) GU50 g2 és az első 4P1L anódfeszültsége, kb. 50 mA 8 láb: +240V= 4P1L végcső anód 40 mA (Ha nem kell QRP, akkor ez elhagyható!) 10 láb: TEST 11 láb: -275V= GU50 adócső g3 12 láb: +100V= vevőrész és oszcillátor anódok 13 láb: -60V= 4P1L adócső g1 A különböző tápfeszültségek előállítását megpróbáltam a lehető legkevesebb és beszerezhető alkatrésszel megoldani. A tápokban nincsenek rövidzár védelmek, mivel a normál működéshez nem szükségesek. A kimenő feszültségek értéke elegendő, ha ± 10% tűréshatáron belül vannak, ez alól kivétel a két 2,4V kimenet. A 2,4V kimeneteket célszerű pontos értékekre állítani, mert alacsonyabb feszültégnél főleg a vevő paraméterek romlanak, magasabb értéknél viszont a közvetlen fűtésű csövek élettartama csökken. A tápegység kapcsolási rajzát a következő ábrán láthatjuk.
A tápegység kapcsolási rajza A rajzon nem tüntettem fel a primer kört, annak kialakítása szokványos, nem kritikus. A zavarszűrés érdekében egy hagyományos „porszívó” szűrőt célszerű beiktatni a hálózati csatlakozás elé. Maga az R-104 készülék kimenetei megfelelően vannak szűrve. A 230V bemeneten 1A értékű biztosíték beépítése célszerű, de nem feltétlen szükséges. A tápegység konstrukciójánál törekedtem arra, hogy a legkevesebb, beszerezhető alkatrésszel megépíthető legyen, ezért ahol nem szükséges, ott nem kell stabilizálni a feszültséget. Most nézzük végig a szükséges feszültségeket. 1. A 12V ~ a GU50 fűtőfeszültsége, egyenirányítás nélkül is megfelelő, mivel közvetett fűtésű a cső. 2. A 2,4V áramkörök egyenirányítóiban nyugodtan használhatunk párhuzamosan kötött három-három 1N4001 diódákat, de ha van nagyobb, 3A áramértékű, akkor 1-1 is megfelel. Az egyenirányító kapcsolása első ránézésre Graetznek tűnik, de valójában az L2-L3 közös pontjának a „-„ ágra való kapcsolásával, az alkatrész takarékosság jegyében két-utas, mint a következő többi. A stabilizáló áramkörök szokványosak, azt hiszem, nincs értelme külön magyarázatra a működésük tekintetében. Mindegyik esetében a referencia feszültséget a nyitott állapotban lévő 1N4008 diódák adják. A szeleptranzisztorokra legalább 5-8 cm2 méretű hűtőzászlót tegyünk. A stabilizált feszültségeket legalább 1A terhelésnél állítsuk be a 470 Ohmos trimmer potméterekkel.
3. A +200V és a +100V stabilizátorok a lehető legegyszerűbbek. Az ilyen magas feszültség értékű zener diódák más ritkán kaphatók. Azokat több, kisebb értékű, de azonos terhelhetőségű sorba kapcsolásával is helyettesíthetjük. Szeleptranzisztoroknak nagy feszültségű NPN típust használjunk, mert főleg a 100V stabilizálásánál jóval 100V feletti feszültség van a C-E között. A rajzon feltüntetett típus inkább irányadó. 4. A –275V stabilizálása nem szükséges, mert a készülék működése ezt nem követeli meg. Értékét az L6 és L7 pontos méretezésével állítsuk be. 5. A –60V stabilizálása már szükséges a 4P1L helyes munkapont beállítása és stabilitása miatt. Szeleptranzisztornak itt is nagy feszültségű, de PNP típusút használjunk. Ilyenek a BF sorozatból a 418, 464, 465, 472, 491 típusok, a BUW sorozatból a 32, 42, típusok. (Sajnos nagy feszültségű PNP típusból nem nagy a választék.) A zener diódákat itt is több darabból kell összerakni. Végső esetben a kis áramerősség miatt 22Kohmra megnövelt előtét ellenállás után csak ZL-… típusú zener diódák használata is megfelelő eredményt ad. Itt és a 3. pontban is taglalt zener diódák közepes teljesítményűek legyenek. 6. A GU-50 végerősítő cső részére 800V-ra emelt anódfeszültséget javaslok, mely még a gyári maximum adatok alatt van, de ezzel nagyobb kimenő teljesítményt érhetünk el, mint az eredeti 750V-al. A megemelt tápfeszültség még nem károsítja az eredeti alkatrészeket. (Az eredeti tápegységben 600V/750V átkapcsolás van.) A Graetz egyenirányító diódáknak elegendő az 1A terhelhetőség, ellenben az üzembiztos működés érdekében áganként háromhárom 1N4007 típusút (700V) kössünk sorba. A diódák védelme érdekében minden diódával kössünk párhuzamosan 22KOhm és 1nF kondenzátorokat. Az egyenirányított feszültség értékét a szűrő fojtó alkalmazása miatt 1000V-ra állítsuk be, melyet 4 darab sorba kötött puffer kondenzátorokkal szűrünk a fojtó előtt és utána is. A sorba kötött kondenzátorokkal párhuzamosan az egyenletes feszültségeloszlás miatt 100kOhm ellenállásokat kössünk. Elegendő brumm szűrést biztosítanak a rajzon feltüntetett szűrőkondenzátorok, a + ágba szűrőfojtó beépítése nem szükséges. A tápegység transzformátor szekunder oldalát az alábbi értékekre méretezzük: L1: 12,6V, 0,7A (0,7 A) 8,82 W L2: 5V, 2A (1,2-1,6A) 10 W L3: 5V, 2A (0,8-1,4 A) 10 W L4: 100V, 100 mA 10 W L5: 100V 100mA, 10 W L6: 100V, 50 mA, 5W L7: 100V 50 mA, 5W L8: 645V, 200 mA 130 W A szekunder oldal összegzett teljesítménye:
0,6 mm huzalátmérővel 0,8 mm huzalátmérővel 0,8 mm huzalátmérővel 0,2 mm huzalátmérővel 0,2 mm huzalátmérővel 0,15 mm huzalátmérővel 0,15 mm huzalátmérővel 0,3 mm huzalátmérővel 189W.
Mivel minden ágban kétutas egyenirányítókat használunk a primer oldal teljesítményfelvétele: Ppr = 1,25*Pszek = 258*1,25=236 VA A fentebb leírt teljesítményeknél nem vettem figyelembe az adáskor, illetve vételkor eltérő teljesítményeket, ezek a maximális teljesítmények. A transzformátor primer körét elegendő ezért a veszteségekkel együtt 160W-ra méretezni, mert vételkor a felvett teljesítmény 35W körül van, míg adáskor 155W.
A transzformátor menetszámokat nem adom meg, mert alapvetően a rendelkezésre álló vasmagra kell azokat méretezni. Hagyományos lemez (E/I, vagy M) és hypersil vasmag egyaránt használható. A mag méretét csak a feltüntetett teljesítmény szabja meg. Annyit hozzáteszek, hogy a legnagyobb áramfelvétel adásnál van, vételkor, vagy „hordozható” üzemben a felvett teljesítmény adáskor 50W körül van. Ha csak „hordozható”, azaz QRP üzemben kívánjuk használni a készüléket, akkor az L1 és az L8 elhagyható, ezzel csökken a tápegység teljesítmény szükséglete. A tápegység csatlakoztatására lehetőség szerint az eredeti csatlakozót használjuk. Ha ez nem áll rendelkezésre, akkor házi készítésű csatlakozó is megteszi. Ennek elkészítése a következő módon történhet. Az adó-vevő előlapján lévő csatlakozó átmérőjével megegyező, illetve abba belehelyezhető tárcsát vágjunk ki 1,6mm vastag paneldarabból. Marassuk le róla a réz fóliát, majd pontosan a csatlakozók felett fúrjuk lyukakat 1,5mm fúróval, míg a 3-4 csatlakozók felett 3mm fúróval. Az átfurt tárcsát helyezzük a készülék csatlakozójára, a lyukakba a furatokon keresztül dugjunk kemény rézhuzalból vágott 2,5-3 cm hosszú csupasz darabokat 1 cm mélységbe, a 3-4 csatlakozóba 3mm átmérőjűt és ellenőrizzük, kotyogásmentesen érintkezzenek a készüléken lévő hüvelyekbe. A tárcsából kiálló végekre forrasszuk rá a majdan kábellé összefogott egyes vezetőket, amelyek az új tápegységgel kötik össze a készüléket. A vezetékek átmérői legalább 0,3mm, a 3-4 csatlakozókhoz legalább 1mm átmérőjű vezetőt használjunk. A csatlakozókhoz rendelt huzalok megkülönböztetése érdekében más-más színűt használjunk! Az új kábel hosszát tetszés szerint választhatjuk meg, de ne legyen hosszabb 2 méternél. A tárcsa forrasztás felőli részét a forrasztások felett 5-10mm-rel töltsük ki kétkomponensű műgyantával, így kellő szilárdságot kapunk az „új” csatlakozó fejünknek. A tápegységet a készülékhez való csatlakoztatás előtt ellenőrizzük le. Ellenőrizzük az előírt feszültségeket, csatlakoztatási pontokat az alkatrész panelon, mivel 9, különféle értékű csatlakozóról van szó. A tápegységhez a csatlakozó kábelköteget gondosan pontosan forrasszuk, majd a sorszámozásnak megfelelően ismét ellenőrizzük, jó helyen vannak-e azok. A csatlakozóelkészítésével kössük össze a tápegységet az adó-vevővel, kapcsoljuk be először „hordozható” üzemmódba, hangoljuk le a 3,5 MHz távíró sáv végére, ellenőrizzük a vevőt és az adót is és csak ez után kapcsoljunk „beépített” üzemmódra.
