СОДЕРЖАНИЕ

J.BOTTIGLIERI (AA1GW).

ИМПУЛЬСНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ДЛЯ ТРАНСИВЕРА

Импульсные источники питания остаются "хитами" на рынке любительской аппаратуры несколько последних лет. Компактные и легкие (по сравнению с традиционными трансформаторными), они идеально подходят для путешествий, особенно при использовании в сочетании с субкомпактными многодиапазонными трансиверами, легко умещаемыми в чемоданы и рюкзаки.

В обзоре рассмотрены источники Astron SS-30M, ICOM PS-85, Kenwood PS-40, MFJ-4225 MV, Samlex SEC 1223, Yaesu FP-1023, Alinco DM330MV и Diamond GZV4000. Каждый из этих импульсных источников обеспечивает постоянный ток, достаточный для питания любого трансивера мощностью 100 Вт. Лабораторные испытания каждого из блоков начинались с измерений выходного напряжения под нагрузкой 1,1 А и 21 А. После этого в линию переменного тока включался регулируемый автотрансформатор, и определялось минимальное сетевое напряжение переменного тока, при котором еще сохранялась стабилизация выходного напряжения.

Исследовались также пульсации выходного постоянного напряжения, а также наличие (или отсутствие) высокочастотных шумовых всплесков (под нагрузкой).

Проводились и "динамические тесты" с использованием КВ-трансивера. В этих тестах каждый источник подвергался импульсной нагрузке, которая быстро изменялась примерно от 1,1 до 21 А.

Естественно, каждый из источников подвергался испытаниям "в эфире" при различных положениях и конфигурациях станции. Рассмотрим каждый блок питания более детально.

Astron SS-30M. У Astron SS-30M самой большой корпус из всех источников этой группы. Большие амперметр и вольметр занимают почти всю лицевую панель. Выключатель питания находится в левом нижнем углу панели.

Точки подключения постоянного тока находятся на задней панели и состоят из двух клемм длиной около 20 мм, шестигранных гаек и шайб. Полярности, указанные около них, различить очень трудно — символы (+) и (-) выдавлены в металле, и выводы не имеют цветовой кодировки. Необходимо быть очень внимательным при подключении трансивера или другой аппаратуры. Силовой шнур — съемный, и, как почти у всех источников этого типа, он такой же, как обычно используемый в компьютерном оборудовании. Специальный переключатель позволяет выбирать между напряжением сети 110В или 220 В.

В центре задней панели выделяется большой вентилятор, управляемый от термодатчика. Он активизируется только после длительной работы под нагрузкой. Уровень генерируемого вентилятором шума — от низкого до умеренного, а температура корпуса остается низкой даже после 30 минут непрерывной работы под нагрузкой 21 А. Частотный спектр на выходе БП при токе около 20 А приведен на рис.1.

ICOM PS-85. По своему внешнему виду ICOM PS-85 относится к т.н. "согласованным" (вписывающимся в общий интерьер радиостанции) источникам питания для КВ-трансиверов. Лицевая панель невелика — около 400 мм2, а корпус несколько удлинен. Выключатель питания и красный светодиодный индикатор включения установлены на лицевой панели.

Сетевой шнур питания — съемный. Силовой шнур постоянного тока прикреплен "навсегда". Он имеет длину около 0,5 м и заканчивается шести-штырьковым разъемом "Molex", который подходит почти ко всем современным трансиверам с выходной мощностью 100 Вт. Отдельные выводы для питания дополнительных устройств, используемых на радиостанции, не предусмотрены.

Вентилятор охлаждения установлен у внутренней стороны задней стенки. Вентилятор не управляется от термодатчика и работает все время, пока включен источник. Уровень звукового шума — умеренный. Температура корпуса остается невысокой даже после 30 минут непрерывной работы под нагрузкой 21 А. Частотный спектр на выходе БП при токе около 20 А приведен на рис. 2.

Kenwood PS-40. Этот блок питания имеет примерно такие же размеры, как и КВ-трансивер TS-50. Выключатель питания установлен на лицевой панели. При включении источника загорается небольшой красный свето-диод.

Силовой шнур — съемный. Большие, помеченные цветом выводы напряжения постоянного тока установлены на задней панели. PS-40 — единственный источник питания из этой группы, имеющий отдельную точку подключения заземления корпуса. Небольшой ползунковый переключатель позволяет легко выбирать между напряжением электрической сети 110 В и 220 В.

Охлаждающий вентилятор установлен на внешней стороне задней панели. При включенном источнике он работает непрерывно. Уровень шума — от среднего до высокого; из всех рассмотренных источников он "самый шумный". Источник остается холодным даже после непрерывной работы под нагрузкой 21 А в течении получаса. Частотный спектр на выходе БП при токе около 20 А приведен на рис.3.

MFJ-4225MV. Данный источник по форме несколько напоминает куб; он выше, уже и тоньше остальных блоков питания рассмотренной группы. Лицевая панель выглядит очень "населенной" — на ней располагаются большие амперметр и вольтметр с подсветкой, выключатель питания, светодиодные индикаторы включения блока питания и вентилятора и силовой разъем. Кроме того, имеется пять групп контактов для подключения к выходам постоянного тока.

Данный источник допускает внешнее управление выходным напряжением, которое может изменяться в пределах 9...15 В, что очень удобно для использования на испытательных стендах.

Силовой шнур переменного тока постоянно закреплен. На задней панели имеется ползунковый переключатель для простого и удобного переключения между напряжением сети 110 В и 220 В.

Вентилятор охлаждения установлен внутри, вблизи левой стенки корпуса. При включении источника вентилятор работает постоянно, однако скорость вращения вентилятора (и уровень подсветки приборов) зависит от величины установленного напряжения. Уровень шума, генерируемого вентилятором при напряжении 13,8, довольно умеренный.

На ощупь источник остается холодным даже после непрерывной работы под нагрузкой 21 А в течение 30 минут. Частотный спектр на выходе БП при токе около 20 А приведен на рис. 4.

Samlex SEC 1223. Благодаря малым размерам, Samlex 1223 сравним с Yaesu FP-1023. На лицевой панели установлен только подсвечиваемый выключатель питания.

Силовой шнур — съемный. На задней панели смонтированы большие силовые клеммы постоянного тока с цветной разметкой. Имеется пять групп контактов для подключения различных устройств. Для работы от сети 220 В необходимо снять перемычку, расположенную внутри корпуса.

Скорость вращения вентилятора охлаждения регулируется от термодатчика. Он установлен внутри корпуса и прогоняет воздух через решетку на дне. Уровень шума работающего вентилятора—умеренный. Корпус, в особенности лицевая панель, заметно нагреваются после 30 минут непрерывной работы под нагрузкой 21 А. Частотный спектр на выходе БП при токе около 20 А приведен на рис. 5.

Yaesu FP-1023. Этот импульсный источник очень похож на Samlex. Корпус — небольшой и, как кажется, очень удобен для портативного использования, когда необходимо экономить место в багаже. На лицевой панели установлен только подсвечиваемый сетевой выключатель.

Силовой шнур — съемный. Точки подключения постоянного напряжения представляют собой большие контактные клеммы с цветовой маркировкой, обеспечивающие пять групп контактов для подключения нагрузки. Переключение на работу от сети 220 В осуществляется снятием внутренней перемычки. Вентилятор охлаждения управляется от термодатчика. Он установлен внутри и прогоняет воздух через решетку в дне корпуса. Уровень звукового шума при его работе довольно умеренный. После непрерывной работы в течении 30 минут под нагрузкой 21 А корпус заметно нагревается, особенно лицевая панель. Частотный спектр на выходе БП при токе около 20 А приведен на рис. 6.

Alinco DM-330 MV — один из самых небольших по размерам импульсных источников питания из всех, которые мы видели до сих пор, но, как это ни парадоксально, одновременно один из самых богатых по функциональным возможностям и сервисным услугам.

Всю его верхнюю крышку занимает ребристый радиатор из анодированного алюминия. Корпус отделан темной бронзой с позолоченными буквами надписей около разъемов и ручек управления.

На лицевой панели находится большой подсвечиваемый ампервольтметр, гнездо на 10 А и две пары выводов на 5 А. Имеются переключатели для включения и выключения источника и для выбора измеряемого параметра — тока или напряжения, а также двойная концентрическая ручка управления. Ее внешнее кольцо управляет выходным напряжением, которое можно регулировать в пределах примерно от 5 до 15 В. Стопор в среднем положении этого кольца соответствует напряжению 13,8 В. Внутреннее кольцо представляет регулировку "noise offsef ("компенсация шума"); детальнее о ней будет сказано ниже.

На задней панели размещены разнесенные контактные клеммы для подключения нагрузки, потребляющей до 32 А. Шнур для переменного напряжения — не съемный. Использование напряжения 220 В не допускается (хотя в "Руководстве по эксплуатации" перечисляются некоторые модели, которые работают от сети 220 В).

Кроме того, на задней панели расположены небольшой вентилятор охлаждения, плавкий предохранитель, вывод подключения заземления, переключатель "PRESET" ("Предварительная установка"), потенциометр "PRESET ADJUST" ("Регулировка предварительной установки") и разъем 3,5 мм "REMOTE CONTROL" ("Дистанционное управление").

Функция "PRESET" позволяет зафиксировать какое-либо определенное значение постоянного выходного напряжения источника (заводская установка "по умолчанию" — 13,8 В). Если ползунковый переключатель "PRESET" находится в положении "ON", функция регулировки напряжения на лицевой панели отключается.

Эта функция очень удобна, когда источник используется для питания определенного трансивера. При этом исключается возможность случайного изменения постоянного напряжения ручкой регулировки на лицевой панели и выхода его за пределы, допустимые для данного трансивера. Поворачивая отверткой регулировку "PRESET ADJUST", фиксированное напряжение постоянного тока можно изменять в пределах от 5 до 15 В.

Для внешнего управления выходным напряжением источника может быть использован разъем "REMOTE CONTROL". Простая схема контроллера дистанционного управления, состоящего из одного переменного и двух постоянных резисторов, описана в документации. При установке штекера в разъем автоматически активизируется функция дистанционного управления и одновременно отключается функция "PRESET" и регулировка "VOLTAGE ADJUST" на лицевой панели.

Очень интересна, но несколько иллюзорна регулировка под названием "NOISE OFFSET". Если вы встретились с ситуацией, когда импульсные помехи, генерируемые источником питания, вызывают помехи на представляющей для вас интерес частоте, вы можете использовать регулировку "NOICE OFFSET" на лицевой панели, чтобы "сместить" частоту помехи. К несчастью (или, может быть, к счастью?), во время испытаний нам не удалось зафиксировать в приемниках каких-либо помех, генерируемых источником питания, так что нам не удалось проверить эффективность этой функции. С другой стороны, это было косвенным подтверждением "чистоты" выходного напряжения DM-330MV (рис.7).

В источнике питания имеются схемы автоматической защиты от короткого замыкания, токовой перегрузки и перегрева.

Широкий диапазон постоянных выходных напряжений (5... 15 В), удобная настройка и разумное размещение выводов для подключения нагрузки делает этот блок очень удобным для тех, кому источник питания нужен не только для питания любимого трансивера. DM-330MV может успешно использоваться в качестве источника питания испытательных стендов. Блок питания MFJ-4225MV, у которого имеется возможность регулировки с лицевой панели постоянного выходного напряжения, позволяет это делать только в пределах 9... 15 В (ниже упоминается о возможностях изменения выходного постоянного напряжения у источника питания Diamond).

Если вам временно необходимо напряжение, отличное от 13,8 В (например, для испытаний какой-либо самодельной схемы), просто отсоедините (или выключите) трансивер, установите выходное постоянное напряжение на желаемый уровень, подсоедините устройство... и работайте.

Гнездо-"прикуриватель" дает возможность использовать штекер силового шнура, имеющегося в комплектации автомобиля, для питания УКВ-трансивера или других портативных устройств от источника питания вашей станции.

DM-330MV — очень "тихий" источник как в электрическом, так и в акустическом отношении. Крошечный вентилятор охлаждения имеет температурный регулятор, но даже когда он работает, его фактически не слышно. При замене какого-либо обычного трансформаторного источника питания на DM-330MV не было замечено возрастания уровня помех, паразитных сигналов в пределах диапазона перестройки подключенного трансивера или же изменения качества сигнала в режиме передачи.

Блок сильно нагревается при работе под непрерывной нагрузкой 21 А (что примерно соответствует мощности, которую потребляет трансивер мощностью 100 Вт, работающий на полную мощность на передачу в течение 30 минут). Температура радиатора на верхней крышке повышается до "неприкасаемого" уровня. Но даже при таком значительном выделении тепла в источнике, он все еще недостаточно "горячий" для того, чтобы сработала схема температурной защиты. При непрерывной токовой нагрузке 30 А мы, вероятно, и близко не подходим к этому пределу. Желтая этикетка на корпусе предупреждает о возможности высокой температуры поверхности. Верьте ей.

Diamond GZV4000 выше, шире и толще всех импульсных источников, рассмотренных нами до сих пор, и (со своими 40 А) он может давать ток большей величины, чем все другие испытанные нами импульсные источники. Своими большими размерами и элегантной лицевой панелью из литого темно-серого пластика он явно хочет быть похож на некоторые любительские КВ-трансиверы.

Уже многие годы некоторые отдельные изготовители любительской аппаратуры предлагают "согласованные" источники питания, "согласованные" динамики и другие принадлежности, идеально сочетающиеся по цвету и декоративной отделке с их собственным семейством трансиверов. И хотя такие "согласованные" аксессуары обычно стоят значительно дороже, чем имеющиеся на рынке альтернативы, любители со средствами часто готовы переплатить, чтобы иметь идеально "согласованный" внешний вид станции.

Несмотря на то что "фасон" и цвет GZV4000 точно не согласуются с каким-либо из имеющихся трансиверов, внешний вид его более чем привлекательный, что гарантирует ему почетное место по соседству с основным трансивером даже у эстетически утонченного радиолюбителя.

На лицевой панели имеются переключатель "POWER", светодиодные индикаторы "AC POWER" ("Сеть") и "OVERLOAD" (Перегрузка"), ручка управления напряжением, большой подсвечиваемый ампервольтметр, пол-зунковый переключатель для выбора функции измерительного прибора и встроенный динамик. Откидывающаяся вниз дверца на нижнем краю лицевой панели скрывает гнездо-"прику-риватель", рассчитанное на потребление тока до 10 А и, выводы-"защел-ки", рассчитанные на ток до 6 А.

Постоянное выходное напряжение может изменяться в пределах от 5 до 15В. Защелка в среднем положении регулировки "VOLTAGE" соответствует величине 13,8 В.

На задней панели имеется пара контактных клемм (на большом расстоянии друг от друга) для подключения сильноточных нагрузок, разъем 3,5 мм для подачи внешнего аудиосигнала к встроенному динамику, плавкий предохранитель, вывод подключения заземления и несъемный шнур подачи переменного напряжения 120 В. Работа источника от напряжения 220 В не предусмотрена, хотя в документации имеется упоминание, что выпускается и специальная модель для сети 220 В. Имеется автоматическая схема защиты от перегрузки и перегрева.

Как и в случае с MFJ-4225MV и с Alinco DM-330MV, GZV4000 с его возможностями широкого изменения диапазона выходного напряжения, гнез-дом-"прикуривателем" и выводами на лицевой панели может быть, при необходимости, с успехом использован как источник постоянного тока для испытательного стенда. Откидывающаяся дверка на передней панели и перенос точек подключения сильноточных потребителей на заднюю панель позволяют сохранить хороший внешний вид при типичном использовании его в качестве источника питания на станции.

Большой вентилятор охлаждения, установленный на задней стенке кожуха, управляется от термодатчика; если источник включен, он работает непрерывно. Если температура превышает установленный предварительно уровень, скорость вращения вентилятора возрастает. В типичных условиях уровень шума вентилятора — от низкого до среднего, примерно та кой же, как уровень шума источника питания компьютера типа "desktop".

Приятным сюрпризом оказалось наличие встроенного динамика. Несмотря на то что сам по себе он меньше, чем большинство динамиков, запрятанных в корпусах многих трансиве-ров, качество звука очень приятное. Динамик сконструирован так, что он направляет аудиосигнал приемника к местоположению оператора лучше, чем обычные динамики, установленные на крышке трансивера. Естественно, однако, что он не может конкурировать по качеству звука со внешними динамиками с большими магнитами и конусами.

GZV4000 может заменить обычные трансформаторные источники питания для некоторых типичных конфигураций КВ-станций. Заметного увеличения уровня помех в диапазоне перестройки подключенного трансивера или же паразитных сигналов обнаружено не было (рис.8); не отмечено также и изменения качества сигналов в режиме передачи.

Мы использовали этот источник для питания нагрузки, которая была примерно эквивалентна подключенному КВ-трансиверу мощностью 100 Вт, работающему на передачу в течение 30 минут (21 А при 13,8 В). Температура корпуса источника увеличилась незначительно. Можно, правда, сказать, что большой вентилятор, хорошо продуваемый кожух и тот факт, что в этом испытании источник работал при величине тока, примерно равной всего лишь половине максимально допустимого — не слишком трудное испытание для такого источника. Однако необходимо при этом иметь в виду, что этот тест довольно адекватен тем условиям, в которых источник чаще всего будет работать на радиостанциях (например, питание постоянным напряжением 100-ваттного КВ-трансивера).

Если вам не только нравятся красивые "согласованные" источники питания, но вы, к тому же, интересуетесь такими мелочами как измерительный прибор на лицевой панели, наличие сильноточных клемм подключения нагрузки, удобное расположение средне- и слаботочных гнезд, регулирование выходного постоянного напряжения для использования на испытательном стенде (и вы не очень ограничены в средствах), не забудьте о Diamond GZV4000.

Хотя спектрограммы описанных источников, работающих под нагрузкой 20 А (имитирующей условия при передаче), и не такие чистые, как, например, у Astron или MFJ, однако ни один из этих источников не генерировал помех, которые воспринимались бы приемниками станций. Качество передачи не изменялось при замене обычных источников на импульсные. Анализ с учетом параметров осциллограмм и частотных спектров показывает, что в лучшую сторону выделяются Astron SS-30M, MFJ-4225, DM-330 MV и GZV4000 (по крайней мере, в отношении чистоты выходного постоянного напряжения). Они имеют превосходные характеристики и вполне соответствуют своей цене. Однако прежде чем приобрести один из этих блоков питания, стоит все же познакомиться ближе и с участниками гонки, занявшими вторые места.

Испытания в эфире помогают несколько иначе взглянуть на одно очень важное обстоятельство — уровень широкополосных ВЧ-помех этих источников пропорционален нагрузке. Осциллограммы и спектральные распределения показывают свойства источников постоянного тока под нагрузкой, которая имитировала условия, существующие при работе в режиме передачи. Так как в большинстве режимов работы передача и прием не происходят одновременно, а нагрузка при приеме составляет только около 5% нагрузки при передаче, уровень ВЧ-помех при приеме будет значительно ниже.

И это подтверждается испытаниями. Каждый из восьми источников был использован в качестве обычного блока питания для трех типичных конфигураций КВ-станций. Для семи из восьми источников в приемниках станции не было замечено никаких помех — даже в тех случаях, когда они настраивались на частоты вне любительских диапазонов, на которых спектральные составляющие показывают повышенный уровень ВЧ-помех.'Несомненно, это будет хорошей новостью для операторов, использующих диапазон 160 м, и для тех, кто эпизодически использует КВ-диапазоны.

Исследования качества передаваемых сигналов в "звуковых режимах" (SSB, FM и CW) с использованием обычных и импульсных источников питания также не обнаружили ощутимой разницы.

Единственным источником, который приводил к некоторым помехам в типичных режимах работы, был ICOM PS-85. Этот источник генерировал набор паразитных сигналов (начиная с 85 кГц), которые в приемнике медленно перемещались по всему диапазону 10 м и даже оказывали влияние на прием на некоторых других низкочастотных диапазонах. Ферриты, устанавливаемые на силовых шнурах, не приводили к уменьшению уровня этих помех. Надеемся, что ICOM справилась с этими проблемами в обновленной версии источника, о выпуске которой она недавно объявила.

Таким образом, имеется не так уж много примеров, где уровень широкополосных ВЧ-помех, генерируемых импульсными источниками под нагрузкой, может создать проблемы при работе в эфире. В качестве некоторых примеров можно назвать мультитрансиверные режимы, когда несколько трансиверов находятся вблизи друг друга; контестные станции, где второй приемник использует тот же источник, что и трансивер или же "mode А" (для полнодуплексной работы со спутником).

В большинстве случаев и для мобильного использования почти любой из имеющихся ныне импульсных источников питания имеет вполне приемлемые характеристики. Так что еще раз тщательно проанализируйте ваши запросы и взвесьте свои финансовые возможности.

Вероятно, наиболее заметным преимуществом импульсных источников питания над их собратьями, базирующимися на обычных трансформаторах, являются меньший вес и размеры. Это делает их очень привлекательными для портативных приложений, таких как путешествия или работа в полевых условиях. И если тенденции в развитии источников питания изделий потребительской электроники будут устойчивыми, импульсные источники все чаще и чаще будут находить путь на любительские станции. Если более старые модели импульсных источников имели слишком высокий уровень электрических помех, для того чтобы их можно было использовать с очень чувствительными приемниками, то результаты настоящих испытаний показали, что выпускаемые ныне импульсные источники, как правило, достаточно "тихие" для большинства радиолюбительских приложений.