Какой блок питания нужен для рации
Приобретение дорогого импортного трансивера, как правило, сопряжено со значительными материальными затратами. Часто средств на покупку блока питания совсем не остается. И тут перед счастливым радиолюбителем встает проблема самостоятельного изготовления питающего устройства. Каким же требованиям оно должно удовлетворять? В первую очередь, наряду с необходимой мощностью самодельный блок питания должен иметь хорошую надежность, чтобы вероятность повреждения подключенного приемопередатчика была минимальной. Надежность, как известно, зависит от совокупной надежности всех элементов конструкции и их функциональной важности. В сетевом блоке питания важнейшую роль играет узел стабилизатора напряжения. В этой статье приведено описание самодельного сетевого устройства питания, главной "изюминкой" которого и есть схема стабилизатора. Блок работает без замечаний уже около полугода совместно с трансивером KENWOOD TS-570D. Недавно во время летней жары он прошел дополнительные испытания, работая около суток на эквивалент нагрузки при номинальном токе.
Не менее важной проблемой, чем выбор схемы стабилизатора, является расчет и изготовление силового трансформатора. Эта задача почти всегда связана с массой трудностей - надо доставать нужное по размеру железо, провода необходимого сечения и, главное, произвести трудоемкую намотку. Все эти моменты вызывают у радиолюбителей глухое отвращение к самостоятельному изготовлению трансформатора и желание достать уже готовый. Что, в свою очередь, отодвигает момент выхода в эфир на новеньком трансивере в "долгий ящик". На самом деле, самодельный трансформатор - не такая уж трудная вещь. Глаза боятся, руки делают! Из своего опыта в качестве сердечника я предпочитаю использовать Ш-образные пластины. Несмотря на то, что необходимые габариты трансформатора при этом несколько больше, чем с торроидальным сердечником, технологические удобства берут верх.
В первую очередь необходимо оценить пригодность имеющегося сердечника или прикинуть, какой искать. Затем рассчитать диаметры провода и число витков обмоток и, наконец, правильно оценить полученные результаты. Заглянув в старый справочник, можно найти там следующие приблизительные формулы:
Следует иметь в виду, что число витков первичной обмотки на практике оказывается несколько меньшим, а вторичной - большим, по сравнению с расчетным. Тем не менее, сначала следует намотать первичную обмотку с запасом в 20 - 30 процентов. Запас пригодится при дальнейшей подгонке числа витков для оптимального режима работы трансформатора. При намотке желательно подсчитывать число витков для последующей коррекции расчетного параметра "N".
После завершения черновой намотки сетевой обмотки следует закрепить все витки, собрать магнитопровод и измерить ток первичной обмотки на холостом ходу. Этот замер даст довольно полную информацию о качестве выполненной работы На данном этапе. Величина измеренного тока зависит от габаритной мощности трансформатора или, проще говоря, от размера его сердечника. Для трансформаторов с мощностью 200 - 1000 Вт ток холостого хода может иметь величину порядка 100 - 150 мА. Если измеренный ток будет меньше этой величины, это означает, что КПД трансформатора будет ниже нормы и от него не удастся получить ожидаемой мощности. В этом случае от обмотки надо отмотать часть витков и снова повторить замер тока.
Чтобы избежать неожиданных неприятностей, связанных со случайными межвитковыми замыканиями, первый замер желательно производить, включив последовательно с обмоткой сетевую лампочку мощностью не менее 100 Вт. Если построить график зависимости тока холостого хода от числа витков, то на этом графике можно будет увидеть довольно резкий перелом, который показывает, что при определенном числе витков даже незначительное их уменьшение приводит к резкому увеличению тока. Так вот, оптимальным можно считать число витков, когда график тока немного нс доходит до места перелома вверх. Общим критерием качественности выполненной первичной обмотки можно считать отсутствие заметного нагрева сердечника трансформатора при работе без нагрузки в течении нескольких часов.
Хочу отметить, что стараться наматывать трансформатор методом "виток к витку" весьма трудоемкое дело. Первичную обмотку вполне можно мотать "в навал". Современные обмоточные провода с их надежной лаковой изоляцией допускают такой метод намотки. Надо только следить за равномерностью распределения витков по поверхности обмотки, чтобы не создавать участки с повышенной межвитковой разностью потенциалов. Итак, первичная обмотка закончена. Витки закреплены, сделаны гибкие выводы и поверх витков проложена изоляция из нелегкоплавкого материала, в качестве которого, можно использовать ленту из фторопласта, взятую от конденсаторов ФТ-3.
Теперь надо выполнить экранирование сетевой обмотки. Лучше всего это делать тонкой медной фольгой, обмотав ей в один слой поверхность вновь изготовленной сетевой обмотки. Экранирующая обмотка имеет только один вывод. который присоединяется потом к общей (земляной) шине питания. Экранирующая обмотка ни в коем случае не должна быть замкнутой, иначе это привело бы к гибели вашего трансформатора. Между перехлестывающимися концами фольги обязательно надо проложить надежную изоляцию. После изоляции экранирующей обмотки можно приступить к не менее ответственному делу - намотке вторичной, сильнотоковой обмотки. Ее конструкция зависит от выбора схемы выпрямителя. Если планируется применить мостовой выпрямитель, то мотается простая безотводная обмотка. Если в окне трансформатора имеется достаточно свободного места, желательно использовать парафазную двухполупериодную схему выпрямителя с двумя диодами и соответственно двойную вторичную обмотку с средним выводом. Потери в обмотке и на выпрямителе в этом случае будут меньшими, чем в первом случае.
Для мощной вторичной обмотки обычно используется толстый медный провод диаметром несколько миллиметров или медная шинка. Это затрудняет производство ручной намотки и может привести к повреждению изоляции низлежащих витков. В своей конструкции я использовал своеобразный "литцендрат"- жгут из нескольких, сложенных вместе, проводов диаметром около 0,8 мм. При таком способе намотки важно следить за параллельностью расположения отдельных проводов этого жгута, чтобы не вызвать появления тока рассогласования между отдельными проводами обмотки.
Важный вопрос - на какое напряжение рассчитывать вторичную обмотку? Ответ на него зависит от многих факторов. Таких, как свойства магнитопровода, емкость конденсатора фильтра выпрямителя, пределы возможных колебаний напряжения сети, свойства стабилизатора напряжения. На многие из этих вопросов легче получить ответ, поставив соответствующий эксперимент, чем пытаться рассчитать теоретически. В любом случае надо ориентироваться на величину выпрямленного напряжения порядка 20 Вольт. Увеличение этой цифры полезно для увеличения стабильности выходного напряжения за счет большего запаса напряжения для стабилизации. Однако, это, в свою очередь, приводит к ужесточению теплового режима работы трансформатора и стабилизатора, к необходимости применять электролитические конденсаторы фильтра на большее напряжение, то есть более дорогие и габаритные.
Одним словом, здесь надо придерживаться правила "золотой середины" и не допускать для достижения неоправданно высоких нагрузочных параметров форсирования режимов узлов блока питания. После пробной намотки вторичной обмотки надо не забыть вновь проверить ток холостого хода сетевой обмотки. Он не должен возрасти более, чем на 5 - 10 мА. Далее, качество выполнения каждого этапа сборки устройства питания желательно проверять, нагружая его на эквивалент, которым может служить гирлянда соответствующим образом соединенных ламп накаливания. Я использовал старые 12-ти вольтовые автомобильные лампы от фар дальнего света, соединив параллельно обе спирали. Одна лампа в таком включении "кушает" около 6А.
Собрав схему выпрямителя вместе с конденсатором фильтра, производим замеры нагрузочной способности, среднего напряжения и напряжения пульсации при номинальном токе нагрузки. Наибольший интерес вызывает величина напряжения в минимуме периода пульсации. Замеренное осциллографом, оно должно быть не менее чем на три вольта (мин. запас на стабилизацию) больше выходного напряжения стабилизатора и, в нашем случае, составит 13,8+3=16,8 В.
Немаловажно правильно выбрать емкость конденсатора фильтра. Обычно ее выбирают порядка 100000 мкф. Я испытывал трудности с приобретением такого конденсатора и набрал необходимую емкость, соединяя параллельно имеющиеся конденсаторы. Мне удалось разместить их во всех закоулках корпуса блока, приклеивая конденсаторы клеем "расплав". Выводы одноименных полюсов надо соединить проводами в одной точке, в непосредственной близости от выходного разъема. Можно использовать конденсатор и меньшей емкости, но при этом необходимо несколько увеличить напряжение вторичных обмоток, контролируя напряжение пульсации под нагрузкой, как было описано выше.
Когда сборка трансформатора и выпрямителя была окончательно завершена, передо мной встал соврем непростой вопрос выбора схемы стабилизатора напряжения. С одной стороны, существует масса схем с транзисторами в качестве регулирующего элемента, с другой стороны, соблазнительно было бы использовать стабилизатор полностью в интегральном исполнении. Последний вариант был бы предпочтителен и своей технологичностью, и качественными параметрами, гарантированными микросхемой, если бы не цена.
Раньше и сейчас я широко применяю в своих конструкциях микросхемы КР142ЕН12. Всем они хороши - ценой, доступностью и своими параметрами, не боятся короткого замыкания. Только вот ток маловат. Всего около двух с небольшим ампер. Импортные аналоги наших микросхем LM317T -дешевле, стабильней и мощнее, держат три ампера, но все равно это далеко от того, что необходимо. Еще раньше, для увеличения мощности стабилизаторов я соединял выводы двух таких микросхем параллельно. Максимальный ток увеличивался так же ровно в два раза.
В данном же случае я пошел на эксперимент и соединил параллельно целых девять микросхем, равномерно разместив их на общем радиаторе. По стандартной схеме присоединил два резистора к общему управляющему выводу и включил немудреную схему. Результаты испытаний под нагрузкой полностью оправдали мои предположения - отличные стабилизирующие свойства схемы сохранились такими же, как у отдельной микросхемы, а максимальный ток увеличился пропорционально их числу. Вот это произведение:
Предохранители F1, F2 на ток 2,5 А. Предохранители F3, F4 на ток 25 А. Конденсатор С5 - 100'000,0 мкФ на 25 В, а С6 - 50,0 мкФ на 25 В. Диоды любые на нужное напряжение при токе не менее 30 А. Можно использовати импортные 40HF20. Используемые в стабилизаторе микросхемы перед монтажом следует испытать по отдельности. Выходные напряжения каждой микросхемы могут отличаться на небольшую величину. Но я намеренно не стремился выбирать экземпляры с одинаковыми параметрами, рассуждая следующим образом - пускай, при токе, предположим, два ампера работает всего одна из девяти микросхем. Зато когда ток увеличится до величины больше трех ампер, нагруженный чип почувствует перегрузку. В нем начнет срабатывать внутренняя схема защиты от короткого замыкания, то есть плавно увеличится его внутреннее сопротивление, и протекающий ток перераспределится на следующую микросхему. Так будет продолжаться пока все микросхемы не включатся в процесс стабилизации напряжения.
При дальнейшем увеличении тока выше номинального будет наблюдаться быстрое уменьшение выходного напряжения - окончательно сработает функция защиты от перегрузки. Такая схема, кроме предельной простоты и минимума используемых элементов, имеет еще одно преимущество - лучшую теплоотдачу распределенных по радиатору микросхем.
В моей конструкции использовались три игольчатых радиатора от строчной развертки телевизоров "Электроника 401", укрепленные на общем алюминиевом основании. Под радиаторами на всякий случай смонтирован охлаждающий вентилятор, правда, включать его не приходится - температура теплоотвода даже при интенсивной работе на передачу невысока. Регулировка выходного напряжения такой схемы может осуществляться в очень широком диапазоне - от двух до нескольких десятков вольт. В таблице приведены усредненные величины сопротивления регулировочного резистора (переменный резистор 3,3 кОм), в зависимости от требуемого выходного напряжения.
Напряжение, В | Сопротивление, Ом | Напряжение, В | Сопротивление, Ом |
---|---|---|---|
2 | 115 | 8 | 1057 |
3 | 276 | 9 | 1215 |
4 | 433 | 10 | 1368 |
5 | 586 | 11 | 1530 |
6 | 745 | 12 | 1686 |
7 | 903 | 13 | 1835 |
Замечу, что радиатор с микросхемами должен обязательно быть изолирован от корпуса блока питания. Сам корпус лучше не соединять гальванически со схемой стабилизатора, а присоединить к защитному заземлению. На входе сетевого напряжения желательно установить простой LC фильтр. Он защитит трансивер от попадания сетевых помех. Индикация работы блока питания производится двумя лампами HL1- любая неоновая, HL2 - лампа накаливания. Она также выполняет роль разрядного резистора. По длительности ее свечения после выключения блока из сети можно судить о качестве конденсатора С5, а по яркости - о стабильности выходного напряжения.
В заключение скажу, что стоимость одной микросхемы LM317 в Москве составляет чуть больше 3 рублей - почти в два раза дешевле, чем наша отечественная КР142ЕН12, но по надежности превосходящая ее.
После выбора достаточно мощной автомобильной радиостанции, которую пользователь предполагает использовать в качестве настольной, непременно возникает вопрос, к какому блоку питания её подключить? Вначале обозначим принципиальные различия между классами блоков питания, доступными для приобретения на рынке этих устройств.
Трансформаторные блоки питания
Трансформаторный класс блоков питания англоязычные иностранцы называют “линейным источником питания” – Linear Power Supplies. Этот класс устройств намного тяжелее, чем импульсные блоки питания, поскольку они используют большие трансформаторы для преобразования входного сетевого напряжения переменного тока в требуемое более низкое переменное напряжение (АС). Получаемый результат затем обрабатывается с помощью ряда выпрямителей, фильтров, стабилизаторов и защитных устройств, и в итоге на выходе получаем очень чистое постоянное напряжение (DC), без каких либо помех и пульсаций. Эти устройства в основном используются в звуковых системах высокого класса (Hi-Fi и Hi-End), испытательном оборудовании и любых других устройствах, которым нужно чистое и не зашумленное напряжение постоянного тока. Но из-за их размера и веса эти блоки питания могут быть показаться вам громоздкими.
Импульсные блоки питания
Этот класс источников питания появился на рынке предложений около четырёх десятилетий назад и на сегодняшний день являются наиболее популярным, как среди предложений, так и среди выбора покупателей. И это не удивительно, поскольку разработчикам этих устройств удалось свести шум, создаваемый этими источниками, к минимуму. Причём это равнозначно относится как к акустическому шуму, создаваемому вентилятором охлаждения, так и к зашумленности выходного напряжения. Как и прежде, сегодня, одним из наиболее распространенных направлений применения для этого класса, является компьютерные блоки питания.
Для сравнения, типовой трансформаторный источник питания с максимальной нагрузкой на выходе до 5 А, весит чуть больше двух килограмм из-за тяжелых трансформаторов, а импульсный источник питания на 25-30 А имеет примерно сопоставимый вес. Ещё одно преимущество современных качественных импульсных источников питания заключается в том, что они меньше греются при нагрузках, близких к максимальным значениям.
В своё время использование импульсных блоков питания для радиостанций считалось неприемлемым из-за генерируемого ими высокочастотного и низкочастотного шума. Тем не менее у тех блоков питания этого типа, что предлагаются для использования совместно с радиостанциями, эти шумы сведены до минимума. К тому же, многие из импульсных источников питания имеют опцию, называемую «смещение помехи» (noise offset). То есть, если на определённой частоте обнаружена помеха, создаваемая импульсным источником питания, её можно вручную сдвинуть вверх или вниз по частоте.
В предложениях на рынке имеются немало совсем небольших импульсных блоков питания, внешне похожих на блоки зарядки для ноутбуков, которые не рекомендуется для работы с приёмопередатчиками. Эти импульсные источники питания обычно обеспечивают номинальное напряжение 12,6 В при токе потребления до 3 А. например, при использовании этого блока питания с радиостанцией Leixen VV898, с выходной мощностью 10 Вт, ток потребления составил чуть более 1 А в режиме передачи. То есть для применения с трансиверами с низким энергопотреблением он работает вполне нормально. Однако, когда подключили к нему радиостанцию с выходной мощностью 25 Вт, то, как и ожидалось, напряжение просело и радиостанция выдала на выходе 11 Вт, потому как при этой мощности значение тока потребления составляет чуть более 4 А. Также для подобных случаев очень важно, что при наличии перегрузок блока питания вполне возможен выход из строя последнего. Конечно же можно ограничить выходную мощность радиостанции установив в меню её настроек более низкое значение выходной мощности, но всё же рекомендуется потратиться на более мощный источник питания (5 А, но более желателен БП на 10 А), обеспечив тем самым бесперебойную работу комплекта радиостанция-блок питания, и избавиться от риска выхода из строя блок питания или даже радиостанции…
В качестве мощного кабеля, подключаемого к винтовым клеммам блока питания, следует использовать кабель с сечением равным максимальному току или даже несколько выше, с запасом. При токе потребления до 25…30 А для подключения к разъёму клеммной группы вполне допустимо использовать качественные штыревые разъёмы с подпружиненными контактами.
И теперь рассмотрим десяток устройств из предлагаемых для использования совместно с радиостанциями:
Блок питания Optim PS-10
- Тип: Трансформаторный
- Выходное напряжение: 13,8 В DC
- Максимально допустимые значения выходного тока:
длительный режим – до 8 А
кратковременное максимальное значение – до 10 А - Сетевое напряжение: 220 В 50 Гц
- Размеры: 140x110x250 мм
- Вес: 4 кг
Блок питания RM LPS 120S
- Тип: Трансформаторный
- Выходное напряжение: 5…15 В DC
- Максимально допустимые значения выходного тока:
длительный режим – до 14 А
кратковременное максимальное значение – до 20 A - Сетевое напряжение: 220 В 50 Гц
- Размеры: 170x283x115 мм
- Вес: 4.9 кг
Блок питания Kenwood PS-60
- Тип: Импульсный
- Выходное напряжение: 13.8 В DC
- Максимально допустимые значения выходного тока:
длительный режим – до 20 А
кратковременное максимальное значение – до 25 А - Сетевое напряжение: 100-240 В 50 Гц
- Размеры: 176х109х228 мм
- Вес: 2.5 кг
Блок питания ICOM PS-126
- Тип: Импульсный
- Выходное напряжение: 13.8 В DC
- Максимально допустимые значения выходного тока:
длительный режим – до 20 А
кратковременное максимальное значение – до 25 А - Сетевое напряжение: 220 В 50 Гц
- Размеры: 94x111x287 мм
- Вес: 3 кг
Блок питания Optim DM-30
- Тип: Импульсный
- Выходное напряжение:
9…15 В DC (разъем автомобильного прикуривателя с током до 10А)
9…15В DC (задние клеммы, до 30 А) - Максимально допустимые значения выходного тока:
длительный режим – до 25 А
кратковременное максимальное значение – до 30 А - Сетевое напряжение: 220 В 50 Гц
- Размеры: 190x69x181 мм
- Вес: 2,3 кг
Блок питания Diamond GSV-3000
- Тип: Трансформаторный
- Выходное напряжение: 5…15 В DC
- Максимально допустимые значения выходного тока:
длительный режим – до 28 А
кратковременное максимальное значение – до 34 А - Сетевое напряжение: 240 В 50 Гц
- Размеры: 250х150х240 мм
- Вес: 10 кг
Блок питания Alinco DM-340MV
- Тип: Трансформаторный
- Выходное напряжение:
13,8 В DC (разъемы до 6 А, до 10 А и до 35А)
1…15 В DC (разъем до 6 А) - Максимально допустимые значения выходного тока:
длительный режим – до 30 А
кратковременное максимальное значение – до 35 А - Сетевое напряжение: 220 В 50 Гц
- Размеры: 235x153x230 мм
- Вес: 9,4 кг
Блок питания Alinco DM-330FX
- Тип: Импульсный
- Выходное напряжение:
5 В DC (2 USB-порта с током др 2А)
13,8 (разъем автомобильного прикуривателя с током до 10А)
9…15В DC (задние клеммы, до 35 А) - Максимально допустимые значения выходного тока:
длительный режим – до 30 А
кратковременное максимальное значение – до 35 А - Сетевое напряжение: 250 В 50 Гц
- Размеры:190x69x181 мм
- Вес: 2,5 кг
Блок питания MFJ-4275MVX
- Тип: Импульсный
- Выходное напряжение:
4…16В DC (разъем автомобильного прикуривателя с током до 10А)
4…16В DC (2 передних зажима, до 10 А)
4…16В DC для зарядки аккумуляторов (задние клеммы, до 20 А)
4…16В DC (передние клеммы, до 40 А)
4…16В DC (передние клеммы, до 75 А) - Максимально допустимые значения выходного тока:
длительный режим – до 70 А
кратковременное максимальное значение – до 75 А - Сетевое напряжение: 220 В 50 Гц
- Размеры: 255 х 280 х 155 мм
- Вес: 4.8 кг
Блок питания MFJ-4103
- Тип: Импульсный
- Выходное напряжение: 13,8 В DC
- Максимально допустимые значения выходного тока:
длительный режим – до 2,0 А
кратковременное максимальное значение – до 2,9 А - Сетевое напряжение: 110…240 В 50 Гц
- Размеры: 105х66х35 мм
- Вес: 0,28 кг
Что же выбрать? Устройство с минимумом излишеств и бюджетной ценой или с большей мощностью, с запасом на будущее, с возможностью регулировок и различными уже сформированными типами подключений?
Автор не возьмётся советовать, что либо из этого, как и твёрдо настаивать на выборе какого либо одного из классов источников питания – трансформаторного или импульсного, поскольку при принятии окончательного решения придётся самим подумать об этом.
Довольно актуальна проблема «питания» рации. Большинство производителей указывает требования: Подключать радиостанцию к источнику питания с ПОСТОЯННЫМ напряжением, входящим за пределы 13,8 в. ±10%. Фактически это лишь рекомендации завода изготовителя. Отклонение от этих требований не остается без последствий.
- при снижении напряжения значительно «падает» мощность передачи, рация в АМ «пищит» на передачу.
- существенно (на 15-20%) снижается громкость звука в режиме приема, плывет порог шумоподавления, также снижается чувствительность на прием.
- при превышении 15-ти Вольт резко растет температура внутри корпуса рации, значительно растет выходная мощность передатчика.
Как правильно подключить радиостанцию в 24-х Вольтовом автомобиле?
Обычным решением является установка автомобильного преобразователя . Это небольшие 5-10-ти Амперные, адаптеры напряжения 24 на 12 Вольт. При установке такого преобразователя руководствуйтесь следующими советами:
- Используйте отдельный адаптер для питания радиостанции.
- Обратите внимание на мощность адаптера.
- Корпус адаптера должен иметь глубокое «ребрение»;
- На корпусе адаптера должны отсутствовать выключатели, светодиоды и вентилятор охлаждения;
- В процессе работы «под нагрузкой» поверхность адаптера должна выделять тепло.
Выбирать адаптер с запасом тоже не следует. Выбрав мощный 30-ти Амперный адаптер, перегрузка почти исключена, но возникает другая проблема - «не постоянство» напряжения. Магнитола в «пиках громкости» потребляет ток до 10-ти Ампер, адаптер не может «среагировать» на изменение нагрузки и поддержать постоянство напряжения на выходе. Появляются «просадки» напряжения, которые рация «слышит». При передаче радиостанции магнитола слышит рацию.
Подключение радиостанции напрямую к аккумулятору бывает пагубно для самого аккумулятора. Как правило, один из аккумуляторов постоянно недозаряжен, а другой постоянно перезаряжен и «закипает».
Как правильно подключить радиостанцию в 12-ти Вольтовом автомобиле?
Подключение радиостанции в прикуриватель автомобиля имеет много плюсов. Удобство и быстрота в подключении. Электропроводка подведѐнная к прикуривателю имеет максимальное сечение проводов и отдельный от других цепей электрооборудования автомобиля предохранитель. Отрицательная состоит в том, что при таком подключении рация может начать собирать все помехи с бортовой сети и давать наводки на бортовую сеть автомобиля.
Проблема «питания» актуальна не только в применении к рации.
Каждому известно – «…чем работника накормишь, то он тебе и наработает…».
Качество «приѐма с передачей» зависят от электропитания ничуть не меньше, если не больше, чем от состояния антенны и рации.
Первое: Поскольку радиостанция имеет ДВА провода питания – «красный и чѐрный», то подключать надо ОБА ПРОВОДА.
Второе: В «Руководстве» автомобильной рации изложено требование к электропитанию:
Питание рации производить постоянным напряжением со значением 13. 2 Вольта, допустимо отклонение напряжения в пределах плюс-минус 15 процентов. Внимание стоит обратить именно на «ПОСТОЯНСТВО» напряжения.
Указанное в техническом описании « плюс/ минус %» напоминает «благое пожелание» Завода.
Фактически, при контроле работоспособности радиостанций «на крайних пределах питания» обнаружено:
- многие модели радиостанций на «нижнем пределе» напряжения либо вообще НЕ РАБОТАЮТ, либо-
- технические характеристики радиостанций выходят за установленные заводом пределы.
Например: при снижении напряжения значительно «падает» мощность передачи, рация в АМе «пищит» на передачу,
существенно (на 15-20%) снижается громкость звука в режиме приѐма, плывѐт порог шумопонижения, также снижается чувствительность на приѐм.
- при превышении 15-ти Вольт резко растѐт температура внутри корпуса рации, значительно растѐт выходная мощность передатчика; всѐ это приводит к резкому сокращению «ресурса» рации.
Рекомендовать можно следующий диапазон значений напряжения: не ниже 11.8 Вольт и не выше 14.4 Вольт.
Следует подчеркнуть, что требования «постоянства» питающего напряжения и необходимость подключения рации «двумя проводами» являются наиболее важными,
Лишь постоянство напряжения позволяет реализовать такие заводские характеристики раций, как:
- значение выходной мощности передатчика;
- значение чувствительности приѐмника рации;
- уровень громкости и качество звука в процессе приѐма;
- уровень «порога срабатывания» шумоподавителя – то есть ВСЕ «пользовательские» характеристики радиостанции.
Современные модели радиостанций потребляют до 40-ка Ватт мощности от бортовой сети, это некоторые 10-ти и почти все 20-ти Ваттные рации. Многими замечено существенное «пригасание» подсветки дисплея раций при нажатии на передачу, такой признак – сигнал, обратить внимание на значение питающего напряжения и сечение проводов.
Практически все Немецкие автомобили имеют заниженное сечение проводов питания раций. Такая проводка подлежит замене.
Как правильно подключить радиостанцию в 24-х Вольтовом автомобиле?
За рубежом эта проблема просто отсутствует как «проблема». ОТСУТСТВУЕТ В ПРИНЦИПЕ.
- Завод для рации установил ОТДЕЛЬНЫЙ адаптер, к которому НИЧЕГО кроме рации не подключено.
Это небольшие 3-х – 5-ти Амперные, обычно, «параметрические» адаптеры напряжения 24 на 12 Вольт.
Поэтому, никакой «проблемы» с электропитанием «у них» нет.
Отечественный «автопром» решил проблему электропитания как всегда «оригинально»:
- на наши автомобили тоже устанавливают адаптеры, но для «бытовой электроники» с напряжением 12 Вольт.
Удивительно, но радиостанция от такого адаптера почему то НЕ РАБОТАЕТ.
Причина - установленные адаптеры не обеспечивают ПОСТОЯНСТВА напряжения.
Значение выходного напряжения в таких устройствах зависит от степени «нагруженности» и «характера нагрузки».
Это адаптеры выпрямленного переменного напряжения - ИМПУЛЬСНЫЕ.
12-ти Вольтовый холодильник к ним подключить можно, но не рацию.
Если рация подключена к такому адаптеру, во время приѐма в АМ слышен адаптер - ПРИЁМА НЕТ.
Аналогичные импульсные адаптеры различных отечественных и «азиатских» производителей часто продаются в магазинах, на рынках и предлагаются для установки в автосервисах.
Будьте внимательны при выборе.
Помочь Вам в выборе может знание нескольких признаков «не импульсных адаптеров», а именно:
- корпус адаптера должен иметь глубокое «оребрение»;
- на корпусе адаптера должны отсутствовать выключатели, светодиоды и вентилятор охлаждения;
- в процессе работы «под нагрузкой» поверхность адаптера должна выделять тепло.
Для информации: «импортные автопроизводители», например «ДАФ», «Ивеко», «Скания» тоже ставят импульсные адаптеры, но с ними рация в «АМе» работает.
Никакого «парадокса» - принципы работы импульсных преобразователей тоже бывают «разные».
Как выбрать адаптер для использования в автомобиле с напряжением бортовой сети 24 Вольта?
Во-первых: как было указано выше - обратите внимание на тип адаптера.
- купите отдельный адаптер для питания радиостанции.
По возможности, избегайте «самодельных» адаптеров. Ничего против «Кулибинства» я лично не имею, но за последние 16 лет, в течение которых развивалась Гражданская связь, «грамотные» адаптеры «наколенного производства» встречались не часто.
Обратите внимание на мощность адаптера.
Любая, сертифицированная в России радиостанция, потребляет в режиме передачи не более 3-х Ампер.
Поэтому, для питания одной только рации хватит и 5-ти Амперного адаптера;
то есть – «для 10-ти Ваттной рации не надо покупать 10-ти Амперный адаптер, а для 20-ти Ваттной- 20-ти Амперный адаптер.
Необходимо предусмотреть возможность «перегрузки» адаптера.
Если не подключать магнитолу, прикуриватель к адаптеру ДЛЯ радиостанции, беспокоиться не следует.
Попытка «убить двух и более зайцев» приводит к ПЕРЕГРУЗКЕ АДАПТЕРА, в результате чего адаптер «пропустит» 24 Вольта ко всем 12-ти Вольтовым потребителям. Сгорит всѐ. Адаптер сгорит первым.
Иногда выбирают адаптер «один, но с запасом».
Выбрав мощный 30-ти Амперный адаптер, перегрузка почти исключена, но есть другая проблема:
- «не постоянство» напряжения. Магнитола в «пиках громкости» потребляет ток до 10-ти Ампер;
Адаптер не может «среагировать» на изменение нагрузки и поддержать постоянство напряжения на выходе.
Появляются «просадки» напряжения, которые рация «слышит». При передаче радиостанции магнитола слышит рацию.
Подключение «всех потребителей к одному адаптеру» называется «пучковым».
Качество приѐма рации «падает». Не стоит подключать всѐ к одному, даже очень мощному, адаптеру.
Что КАТЕГОРИЧЕСКИ нельзя делать с электропроводкой на 24 -х Вольтовых автомобилях.
К перемычке между аккумуляторами нельзя подключать ВООБЩЕ НИЧЕГО.
При тряске, «прикуривании», нарушении порядка отключения и подключения клемм аккумуляторов, загрязнении клемм – происходит смена полярности напряжения на этих проводах. При этом сгорает ВСЁ 12-ти Вольтовое оборудование, подключенное к этим проводам.
Более того, если питание ЧЕГО УГОДНО 12-ти Вольтового выполнено от одного из двух аккумуляторов – с ОБОИМИ АКБ
происходят необратимые «регрессивные» процессы. Если сказать «по человечески» - оба аккумулятора умирают».
«Нижний» по электросхеме аккумулятор постоянно недозаряжен, а «Верхний» постоянно перезаряжен и «закипает».
Подключение радиостанции на 12-ти Вольтовом автомобиле.
Для легковых автомобилей с напряжением бортовой сети 12 Вольт проблема «постоянства» напряжения решается проще – рацию следует подключать к проводам с большим сечением либо в гнездо прикуривателя.
Электропроводка подведѐнная к прикуривателю имеет максимальное сечение проводов и отдельный от других цепей электрооборудования автомобиля предохранитель. Это ее положительная сторона, к тому же это удобно. Отрицательная состоит в том, что при таком подключении рация может начать собирать все помехи с бортовой сети и давать наводки на бортовую сеть автомобиля. Но об этом ниже.
Если использование прикуривателя невозможно, придѐтся проложить от АКБ до места установки радиостанции ОТДЕЛЬНЫЕ ДВА ПРОВОДА, сечением не менее 2 кв. мм. Не забудьте у аккумуляторной батареи установить предохранитель на каждый провод, это важно!
Прокладывая провода, исключите «совместность и параллельность» прокладки со штатной проводкой автомобиля для устранения возможности взаимного влияния рации и автомобильной электроники.
Есть несколько мнений относительно подключения радиостанции в автомобиле. Кто-то говорит, что нужно тянуть два и плюсовой и минусовой, кто-то что один. Этот спор не предмет для "священных войн", поскольку оба варианта имеют право на жизнь и должны применяться ситуативно. Если, скажем, в одном случае у вас помехи от электрооборудования не исчезли, то подключение при помощи другого способа может помочь решить проблему.
Как и на 24-х Вольтовом автомобиле, рацию следует подключать ДВУМЯ ПРОВОДАМИ.
Общие для 24-х и 12-ти Вольтовых автомобилей проблемы.
1. Существует «проблема» использования КУЗОВА автомобиля в качестве «минусового провода».
В Техописании радиостанции «Мегаджет 3031М» в разделе «ПОДКЛЮЧЕНИЕ ПИТАНИЯ» есть Этап №3.
«Очень странная рекомендация» изложена в этом разделе: «. Надѐжно подсоедините чѐрный отрицИтельный (орфография сохранена) провод от радиостанции непосредственно к кузову автомобиля.
Для наилучшей работы радиостанции требуется надѐжный контакт с металлом кузова. »
У этого решения есть как сильные, так и слабые стороны:
Преимущества подключения только одним проводом к АКБ
- Тянем только один провод от аккумулятора.
- Используем только один предохранитель у аккумулятора.
- Нет проблем с отключением массы от АКБ, при таком подключении не образуется петля заземления через антенный кабель.
- Такое подключение не чувствительно к синфазным помехам, а противофазные замечательно давятся встроенным в радиостанцию фильтром.
- Иногда, особенно на ржавых кузовах сильно б/у автомобилях и в некоторых других случаях, когда кузов автомобиля не может служить полноценным проводником постоянного тока возможны всякие спецэффекты. В этом случае лучше использовать альтернативную схему подключения минуса непосредственно к АКБ
- Проистекают из недостатков подключения минусового провода к кузову. При использовании двух проводов мы изолируемся от дефектов и особенностей проводимости кузова конкретного автомобиля.
- При правильно установленной антенне, на честной массе, и отключении массы, например выключателем массы от АКБ образуется земляная петля, и если забыть включить массу, то при попытки завести двигатель весь стартерный ток потечет через оплетку кабеля антенны
- Необходимо устанавливать дополнительный предохранитель, на провод, идущий к минусовой клемме аккумулятора.
- Необходимо тянуть второй провод к АКБ.
Не «углубляясь в технические подробности», настоятельно НЕ РЕКОМЕНДУЮ ДЕЛАТЬ ЭТО, потому, что:
- на автомобилях с электронной массой и питанием рации от одной АКБ это приведѐт к возгоранию проводки;
- на автомобилях «MAN-TGA», где на кузове НЕТ МАССЫ, питания на рации не будет;
- на авто Японского производства, где ПЛЮС НА КАБИНЕ, и рация и проводка автомобиля СГОРЯТ.
«Странность» рекомендаций возможно, вызвана «неквалифицированным переводом» англоязычной инструкции.
Не используйте кузов вместо «минусового провода»-
- медь проводит электрический ток В РАЗЫ лучше, чем «ржавое или плохо сваренное железо».
Каждый Завод устанавливает в провода питания плавкие предохранители на 3/ 5 Ампер.
Точное значение номинала предохранителя указано в Техническом описании радиостанции.
Категорически запрещено «обходить» предохранитель «ЖУЧКАМИ».
Существует ошибочное мнение, что предохранитель «спасает» рацию. К сожалению, это НЕ ТАК.
При неисправности электропитания предохранитель сгорает после выхода самой рации из строя, он предназначен для «спасения» водителя от возгорания проводки. «Просто так» предохранители не сгорают.
Сгорание заводского предохранителя происходит при превышении значение тока потребления в несколько раз.
Это может случиться только после выхода рации из строя.
Установив «жучѐк», гвоздь или скрепку, Пользователь «дожигает» рацию, иногда окончательно.
В качестве «полезной» информации можно привести данные по выбору адаптера:
Расчѐт нагрузки преобразователей напряжения 24/12 Вольт производства «Энергомаш» г. Калуга.
5-ти Амперный преобразователь – можно подключить рацию до 10-ти Ватт мощности;
10-ти Амперный – рацию до 20-ти Ватт ИЛИ «маломощную» магнитолу;
15-ти Амперный - рацию до 10-ти Ватт плюс «маломощную» магнитолу;
20-ти Амперный - рацию до 10-ти Ватт плюс магнитолу «CD или DVD»;
30-ти Амперный - рацию до 20-ти Ватт плюс магнитолу «CD или DVD»;
Кажется, что рекомендации явно «перестраховочные», но лучше «недогрузить» чем «перегрузить» адаптер.
Указанная Заводом нагрузочная способность – значение максимального кратковременного тока нагрузки.
30-ти Амперный адаптер лишь кратковременно способен выдержать нагрузку в 30 Ампер.
Значение постоянного тока нагрузки составит лишь 60-70% от максимального значения.
Адаптер длительно выдерживает нагрузку только при достаточной вентиляции поверхности корпуса.
Часто на 24 Вольтовые автомобили покупают кипятильники и холодильники, включая их через адаптер.
Информирую: «В природе существуют» и кипятильники и холодильники на 24 Вольта, но они «дорогие».
Естественно, покупают «дешѐвые» и включают в бортовую сеть через адаптер.
«Штатный» адаптер «Европейского» автомобиля в состоянии выдержать не более 10-ти Ампер нагрузки.
Обычно, к нему уже подключено несколько устройств с 12-ти Вольтовым питанием.
Подключенное дополнительно к существующей нагрузке устройство с большим значением потребляемого тока перегружает и
В результате – «экономия» приводит к «выгоранию» всего, что подключено «после адаптера» вместе с «недорогим»
холодильником. Никакой экономии не вышло, получилось наоборот.
Стоимость ремонта адаптера после подобных перегрузок соизмерима со стоимостью нового адаптера.
Из всех 12-ти Вольтовых устройств приносимых в ремонт более 70% были сознательно выведены из строя.
Почему именно «сознательно»?
Человек в «бессознательном состоянии» не сможет:
- установить «жучѐк» или «обойти» предохранитель, вырезав его из цепи электропитания;
- подключить 12-ти Вольтовое устройство «к перемычке» между АКБ или к 24-м Вольтам;
- подключить устройство «в обратной полярности»- перепутать «красный провод с чѐрным»;
- перегрузить адаптер «пучковым подключением».
Многие устройства автомобильной электроники таким образом сжигались НЕОДНОКРАТНО.
Вопреки «бодрым заявлениям» многих радиомастеров смею Вас заверить, что:
- Когда Собственником рации неоднократно предпринимались «нечеловеческие усилия»
по еѐ преднамеренному выводу из строя – восстановление рации будет «проблематичным» и «не надолго».
Для питания любой радиостанции и усилителя вне автомобиля необходимо использовать блок питания. Это может быть как самодельный блок, так и промышленный, которые иногда бывают давольно дороги. Для наших целей можно приспособить, например компьютерный блок питания 250-300 Ватт, как говорится дешево и сердито .
В любом случае, перед подключением радиостанции стоит проверить способность блока питания обеспечить необходимый ток для нагрузки, желательно с запасом (на наклейке сбоку в виде таблици), а также не перепутать полярность.
В компьютерных блоках питания используется много проводов с различными цветами:
Самое главное не нерепутать. Для питания радиостанций используют напряжение 12-14 вольт, значит нам подойдет любой провод черного цвета "-", и провод желтого цвета "+12 V".
Разъем подрезал немного, и он со свистом вошел в радиостанцию. Кстати конструкция гнезда радейки и разъема БП, обеспечили еще и защиту от переполюсовки, то есть по другому не всунется.
Станцию закрепил на самодельной скобе из аллюминиевой пластины, и одним болтом со втулкой придавил к корпусу БП, получилась подвижная конструкция, позволяющая для удобства вращать ее в разные стороны .
Очень удобно
Если не ошибаюсь, чтобы блок работал автономно надо установить перемычку между сиреневым и серым проводом?
Нашел в нете разводку проводов по цветам:
Кстати, серый провод отвечает за индикацию включения.
Там мы видим всего один ЗЕЛЕНЫЙ провод, подписанный PS/ON. Именно его необходимо замкнуть на корпус (с любым черным проводом).
Посередине жгута я его резанул, и ответную часть прицепил к китайскому выключателю с подсветкой. Туда же был подпаян минусовой (черный ) провод, а также для индикации включения использован желтый провод "+12V" (для красоты). Всю пайку обжал термоусадкой, и получилось вот так ( зеленый провод от выключателя идет в точку на плате с надписью "RM"):
Кроме того, чтобы блок нормально стабилизировал выходное напряжение, ему надо дать нагрузку
по цепи +5В
Я тоже так считал, но жажда быстрее включиться, заставила отбросить все дальнейшие эксперименты. После запуска были проверены все напряжения и токи:
- без нагрузки ( станция не подключена) -12 Вольт;
- станция подключена, но не включена - 12 Вольт;
- станция включена на прием-12 Вольт;
- станция работает на передачу- стабильно 12 Вольт;
- потребление тока на приеме и малой громкости 0,18 А;
- потребление тока на передаче 1,32 А
Радиостанция МАЙКОМ ЕМ-27 раскрытая на 8 ватт.
Теперь, при повороте ключа в первое положение, включается минимум приборов (только магнитола) и радиостанция. Ключ повернул назад, достал из замка- станция выключилась. Так даже приятнее.
Кстати фильтр по питанию тоже ставил, но от магнитолы Кенвуд. Разницу, реально на заметил, т. к. у меня основная помеха идет по радиочастоте, особенно при заведенном движке, включении привода стекол и люка, сработке вентилятора радиатора, и салонного вентилятора на 3 ю скорость. Были сомнения в максимальном токе для фильтра, но данных не нашел и выкинул его.
Использование компьютерных источников питания для приемопередающей аппаратуры.
Купив себе импортную радиостанцию или трансивер, а так же накрутив выходную мощность на отечественных радиостанциях, многие из нас сразу же сталкиваются с проблемой в выборе и постройке блока питания отвечающего таким основным параметрам как:
надежность стабильное выходное напряжение, не зависящее от тока потребления (от единиц миллиампер до десятков ампер) защита от повышенного выходного напряжения защита от короткого замыкания
Всех этих требований можно добиться при использовании импульсного источника питания. Его характеристики: Uвых – 12,8 – 13,8в. Iнаг – до 18 ампер. Вес – около 900 грамм. Имеет защиту от КЗ и "перенапряжения".
Сразу же хочу предупредить, что я не навязываю ни кому свое мнение, и каждый вправе выбирать ту или иную конструкцию блока питания, а в этой статье речь пойдет о компьютерных импульсных источниках питания и их переделке.
Я пользуюсь таким блоком питания без малого 2 года с аппаратурой Alinco – DR – 112 (9 ампер) и Icom – 718 (17ампер).
Прежде всего, для переделки компьютерного импульсного источника питания в блок питания радиостанции или трансивера необходим АТ – ный компьютерный импульсный источник питания (КИИП) мощностью 200 – 230 Вт. Его можно приобрести в компьютерных магазинах торгующих старым "железом" по цене 150 рублей вместе с корпусом, на котором есть еще кое чего полезного
Начинают переделку с разборки КИИП и удаления ненужных проводов (это провода по +5в, -5в, -12в и PG) оставляя только провода черного (GND – корпус) и желтого (+12в) цвета. Затем находят дорожку обратной связи от контактной площадки +5в (она обычно тоненькая и идет на делитель из резисторов) и перерезают ее захватив если возможно (зависит от печатного монтажа по +5в) один пятачок. Следующий шаг в переделке КИИП установка стабилитрона серии КС175 или КС182 (кому какое напряжение на выходе надо). Чтобы не путаться, лучше применять двухполярные стабилитроны их запаивают одним выводом на +12в, а вторым на пятачок который отрезали от контактной площадки +5в, создавая этим искусственную разницу напряжении для узла автоматики (основное напряжение в КИИП считается +5 вольт и оно хорошо стабилизируется). На этом первый этап переделки можно считать законченным.
Второй этап переделки включает в себя замену выходных диодных сборок местами с +5в на +12в, так как по +5в стоит 20 амперная диодная сборка, а по +12в всего 8 амперная. Хочу предупредить, что не стоит выпаивать детали по не требующимся выходным напряжениям, так как попадались КИИП в которых, все выходные напряжения отслеживаются и при пропадании одного из них срабатывает защита. Если Вам достаточно 8 ампер то второй этап можно пропустить и смело переходить к третьему.
Третий этап – заключительный. Ставим плату на свое посадочное место и подключаем к сети.
Первичный контроль работы КИИП – это вращение обдувочного вентилятора и проверка выходного напряжения вольтметром. Напряжение на выходе должно быть от 12,8 до 13,8 вольт. Теперь необходимо проверить КИИП под нагрузкой. Подключая к выходным проводам малоомные резисторы (можно использовать мощные лампочки от автомобиля) проверяют, как КИИП ведет себя под нагрузкой от 1 до 18 ампер (больше давать не рекомендую, исходя из практики может выйти из строя, а запчасти будут стоить дороже нового КИИП), просадка напряжения должна быть не более 0,2 вольта.
Также рекомендую для успокоения души поставить защиту от перенапряжения, (схема прилагается) и спокойно эксплуатировать переделанный блок питания.
И еще пару строк противникам «шумящих» импульсных блоков питания. Уровень «шума» такого блока питания не превышает уровня собственных шумов аппаратуры, не говоря уже об эфирных шумах, особенно в черте города.
- включать трансивер без антенны
- включать трансивер на несогласованную нагрузку с КСВ более 2 (ненастроенную антенну);
- подавать на трансивер напряжение питания более 14‚5 Вольт;
- не соблюдать полярность питающего напряжения;
- подвергать трансивер ударам и другим механическим воздействиям‚ приводящим к деформации корпуса;
- вскрывать трансивер или вносить изменения в электрическую схему трансивер, помещать в агрессивные среды, если радиостанция специально для этого не предназначена.
Рекомендации по установке:
1. Обычно трансивер размещают под панелью приборов над тоннелем трансмиссии. Не устанавливайте рацию на пути воздушного потока обогревателя или кондиционера. Выберите оптимальное место установки авто радиостанциии, используя крепежную скобу, разметьте отверстия под винты крепления. Кроме удобства пользования, предусмотрите способы защиты радиостанции от кражи (съемные салазки, зищитные шторки или короба, врезка в панель).
2. Перед сверлением отверстий убедитесь в том, что Вы не повредите провода электропитания автомобиля.
3. Определитесь с напряжением питания. Неправильно выполненное подключение вызовет «просаживание» входного напряжения авторации во время передачи (уменьшая выходную мощность). Рация начнет принимать помехи от системы электрооборудования автомобиля при работе на прием. Самый лучший способ – это непосредственное подключение проводов питания автрации к клеммам аккумулятора. Необходимо обратить внимание, что подключен должен быть не только «плюсовой» провод, но и «минусовой». Провода лучше использовать медные, диаметром 2-4 мм. Силовой провод должен идти по корпусу автомобиля наиболее коротким путем от аккумулятора до рации, но в тоже время, провода питания должны «обходить» источники помех, которые могут встретиться на их пути. Желательно использовать электрические провода питания в металлическом экране. Экран должен быть выполнен из ферромагнитного провода, этот провод должен быть облужен, или другим способом предохранен от окисления, экран должен быть плотного сечения. В тяжелых случаях появления помех можно использовать провода в двойном экране, первый экран из ферромагнитного материала, второй экран медный. Проверьте, соответствует ли подаваемое напряжение необходимому для данной радиостанции. В случае наличия бортового питания в 24В, необходимо использовать преобразователь напряжения, обеспечивающий выход мощности, указанной в паспорте радиостанции. При использовании более слабого преобразователя или нагрузке его несколькими приборами одновременно, выходная мощность Вашей радиостанции будет меньше паспортной, что приведет к уменьшению качества и дальности радиосвязи.
Читайте также: