Конструкция приемника переменного/постоянного тока
Конструкция приемника переменного/постоянного тока — это тип источника питания ламповых , радио- или телевизионных приемников в котором отсутствует громоздкий и дорогой сетевой трансформатор. Побочным эффектом этой конструкции было то, что приемник в принципе мог работать как от источника постоянного, так и от источника переменного тока. Следовательно, они были известны как «приемники переменного/постоянного тока».
Применимость к раннему радио и телевидению
[ редактировать ]На заре радио в разных местах сетевое электричество подавалось с разным напряжением и подавалось либо постоянный ток (DC), либо переменный ток (AC). Существует три способа питания электронного оборудования. Оборудование, работающее только на переменном токе, будет полагаться на трансформатор для обеспечения напряжения для цепей нагревателя и пластин. Оборудование переменного/постоянного тока будет соединять все трубчатые нагреватели последовательно, чтобы обеспечить соответствие напряжению питания; выпрямитель . преобразует переменный ток в постоянный ток, необходимый для работы При подключении к источнику постоянного тока выпрямительная ступень источника питания не выполняла активной функции. Оборудование, работающее только на постоянном токе, могло работать только от источника постоянного тока и не имело выпрямительного каскада. Постоянный ток больше почти не используется в распределении электроэнергии.
требовались разные модели радиостанций Для работы от сети переменного, постоянного тока и от аккумулятора . Например, радиостанция Мерфи 1933 года с практически одной и той же схемой имела разные модели для питания переменным и постоянным током и работы от батареи. [1] Внедрение схемы переменного/постоянного тока позволило использовать одну модель в сети переменного или постоянного тока в качестве торговой точки. [2] и некоторые такие модели добавляли к своему названию слово «Универсал». [3] (такие комплекты обычно имели настраиваемые пользователем устройства отвода напряжения для работы в широком диапазоне напряжений). [4]
Первым радиоприемником AC/DC была All American Five . Единственной целью разработки было исключить сетевой трансформатор. [5] [6] Более низкая стоимость бестрансформаторных конструкций оставалась популярной среди производителей еще долгое время после того, как распределение электроэнергии постоянного тока исчезло. Было выпущено несколько моделей, в которых не использовался силовой трансформатор, но которые имели особенности схемы, позволяющие работать только от переменного тока. [7] [8] Некоторые ранние модели были доступны как в версиях только для переменного тока, так и в версиях AC/DC, причем версии AC/DC иногда были немного дороже. [9]
Телевизионные приемники впервые были коммерчески проданы в Англии в 1936 году для новой «Телевизионной службы», транслируемой Британской радиовещательной корпорацией . Во всех комплектах до Второй мировой войны использовались сетевые трансформаторы и, следовательно, работал только переменный ток. В 1948 году Пай выпустил первый телевизионный приемник B18T, в котором использовалась конструкция AC/DC. [10] исключить сетевой трансформатор при работе от сети 240 В. [11] Хотя напряжение было достаточным для радио, оно было недостаточно высоким для питания некоторых телевизионных цепей, поэтому энергия восстанавливалась во время обратного хода от первичной обмотки линейного выходного трансформатора, чтобы обеспечить усиленное питание HT; [12] это было невозможно при более низком напряжении сети - даже 220 В было недостаточно. В маркетинговых материалах Пая не упоминалась способность устройства работать от источника постоянного тока, возможно, потому, что в зоне приема телевизионной станции Alexandra Palace , единственного работавшего в то время передатчика в Великобритании, не было источников постоянного тока. Другие производители переняли этот дизайн; они, а позже и Пай, продавали их как наборы AC/DC; эта техника использовалась на протяжении многих десятилетий.
Серийные трубчатые нагреватели
[ редактировать ]В электровакуумном оборудовании использовалось несколько трубок, каждая из которых имела нагреватель, требующий определенного количества электроэнергии. В оборудовании переменного/постоянного тока нагреватели всех трубок соединены последовательно . Все лампы рассчитаны на одинаковый ток (обычно 100, 150, 300 или 450 мА ), но на разное напряжение в зависимости от их требований к мощности нагрева. При необходимости сопротивление (которым может быть балластная трубка ( барреттер ), силовой резистор или резистивный сетевой провод, чтобы при подаче сетевого напряжения на цепь протекал заданный ток нагрева. добавляют [13] Некоторые типы балластных резисторов были встроены в оболочку в виде трубки, которую можно было легко заменить. [14] При напряжении сети около 220 В мощность, рассеиваемая на дополнительном сопротивлении, и падение напряжения на нем могли быть довольно высокими, и было принято использовать резистивный силовой кабель (сетевой шнур) с определенным сопротивлением, работающий в теплом режиме, а не горячий резистор внутри корпуса. Если использовался резистивный силовой кабель, неопытный ремонтник может заменить его стандартным кабелем или использовать неправильную длину, что приведет к повреждению оборудования и возникновению риска возгорания.
Трансформатор
[ редактировать ]Оборудование переменного/постоянного тока не требовало трансформатора и, следовательно, было дешевле, легче и меньше, чем сопоставимое оборудование переменного тока. Этот тип оборудования продолжал производиться еще долго после того, как переменный ток стал универсальным стандартом из-за его ценового преимущества перед только переменным током, и был снят с производства только тогда, когда электронные лампы были заменены низковольтной твердотельной электроникой.
Выпрямитель . и конденсатор фильтра подключались непосредственно к сети Если питание от сети было переменным током, выпрямитель преобразовывал его в постоянный ток. Если бы это был постоянный ток, выпрямитель фактически действовал как проводник. При работе от постоянного тока доступное напряжение уменьшалось за счет падения напряжения на выпрямителе. Поскольку сигнал переменного тока имеет пик напряжения, превышающий среднее значение, создаваемое выпрямителем, тот же самый комплект, работающий на том же среднеквадратичном напряжении питания переменного тока, будет иметь более высокое эффективное напряжение после каскада выпрямителя. В регионах, где используется напряжение переменного тока 110–120 В, простой полуволновой выпрямитель ограничивал максимальное напряжение на пластине, которое можно было развить; этого было достаточно для относительно маломощного аудиооборудования, но телевизионные приемники или усилители большей мощности требовали либо более сложного выпрямителя с удвоением напряжения , либо требовали использования силового трансформатора с достаточно высоким вторичным напряжением. Области с источниками переменного тока 220–240 В могут обеспечить более высокое напряжение на пластине с помощью простого выпрямителя. Бестрансформаторные источники питания были пригодны для телевизионных приемников в зонах с напряжением 220–240 В. Кроме того, использование Трансформатор позволял использовать несколько независимых источников питания от отдельных обмоток трансформатора для разных ступеней.
В конструкции переменного/постоянного тока не было трансформатора для изоляции оборудования от сети. Большая часть оборудования была построена на металлическом шасси , которое подключалось к одной стороне электросети. [15] Поскольку силовой трансформатор не использовался, потребовалась конструкция «горячего шасси»: одна из линий электропитания стала отрицательной стороной источника питания, подключенной к шасси, а все металлические части, находящиеся в металлическом контакте с ним, стали общей «землей». . При питании переменным током нейтральная, а не фазовая линия должна быть подключена к шасси; прикосновение к нему, хотя и крайне нежелательно, обычно относительно безопасно — нейтральный проводник обычно имеет потенциал земли или близок к нему. Но при использовании с двухконтактной вилкой питания (или с неправильно подключенной трехконтактной вилкой) любой металл, к которому мог прикоснуться пользователь, представлял опасность поражения электрическим током, поскольку был подключен к сети под напряжением. Следовательно, оборудование было изготовлено без каких-либо металлических соединений с корпусом, подвергавшихся воздействию даже в предсказуемых нештатных ситуациях, например, когда пластиковая ручка отрывалась от металлического вала или маленькие пальцы просовывались через вентиляционные отверстия. Обслуживающему персоналу, работающему с оборудованием под напряжением, в целях безопасности приходилось использовать изолирующий трансформатор или помнить, что шасси может находиться под напряжением. В оборудовании с электронными лампами только для переменного тока использовался громоздкий, тяжелый и дорогой трансформатор, но шасси не было подключено к проводникам питания и могло быть заземлено, что обеспечивало безопасную работу.
Бестрансформаторные телевизоры с «горячим шасси» продолжали массово производиться еще долгое время после того, как переход на транзисторы сделал конструкцию живого шасси в радиоприемниках устаревшей. К 1990-м годам включение входных аудио- и видеоразъемов потребовало устранения плавающей земли , поскольку телевизоры должны были быть совместимыми с видеомагнитофонами, игровыми консолями и проигрывателями видеодисков. Повсеместная замена электронно-лучевых трубок жидкокристаллическими дисплеями на рубеже тысячелетий привела к тому, что в телевизорах использовалось преимущественно низкое напряжение, получаемое от импульсных источников питания . Потенциально опасного «плавающего шасси» больше не было.
Региональные вариации
[ редактировать ]В прошлом напряжение 110–120 В было недостаточно для мощных ламповых аудио- и телевизионных приложений и подходило только для работы маломощного радио- и аудиооборудования, такого как радиоприемники. Для более мощного аудио- или телевизионного оборудования на 110–120 В требовалось более высокое напряжение, которое получалось с использованием источника питания на основе повышающего трансформатора или иногда удвоителя напряжения переменного тока , поэтому работало только от переменного тока.
Некоторое оборудование переменного/постоянного тока было спроектировано с возможностью переключения, чтобы иметь возможность работать либо от 110 В переменного тока (возможно, с удвоителем напряжения), либо от 220–240 В переменного или постоянного тока. [7] Были произведены телевизионные приемники, которые могли работать от напряжения 240 В переменного или постоянного тока. [8] Напряжение было недостаточно высоким для питания некоторых цепей, поэтому во время обратного хода энергия восстанавливалась из первичной обмотки линейного выходного трансформатора, чтобы обеспечить усиленное питание HT (вакуумная лампа) (высокое напряжение). [16] В типичном цветном телевизоре с электронной лампой линейный выходной каскад должен был повышать собственное напряжение HT до напряжения от 900 до 1200 В (в зависимости от размера и конструкции экрана). [17] Выходные транзисторные каскады, хотя и не требуют напряжения питания выше выпрямленного напряжения сети, тем не менее, создают дополнительное напряжение по сравнению с обычной шиной питания, чтобы избежать усложнения схемы источника питания. Типичный транзисторный каскад выдает от 20 до 50 «дополнительных» вольт. [18] Некоторые подробности того, как номинальное напряжение HT-питания 190 В было повышено почти до 500 В в Bush TV22 1951 года, описаны в технической публикации. [19] Телевизоры AC/DC производились еще в эпоху цветных и полупроводниковых технологий (некоторые телевизоры представляли собой гибриды лампы и полупроводника).
Транзисторные радиоприемники
[ редактировать ]С широким распространением полупроводниковой конструкции в 1970-х годах требования к напряжению и мощности для настольных портативных радиоприемников значительно снизились. Один из распространенных подходов заключался в разработке радиоприемника с батарейным питанием (обычно 6 В постоянного тока от четырех сухих элементов ), но с небольшим встроенным понижающим трансформатором и выпрямителем, обеспечивающим подачу электроэнергии от сети (120 В или 240 В переменного тока, в зависимости от региона). альтернатива работе от аккумулятора.
См. также
[ редактировать ]
Примечания и ссылки
[ редактировать ]- ^ "Модель радио Мерфи A4 1933 года". Архивировано 17 февраля 2020 г. в Wayback Machine . Classicwireless.co.uk. Аноним. Проверено 21 июня 2013 г.
- ^ "Радио Sunbeam". Архивировано 17 февраля 2020 г. на сайте Wayback Machine Classicwireless.co.uk. Аноним. Проверено 21 июня 2013 г. (Предлагает работу на переменном/постоянном токе в качестве аргумента в пользу продажи).
- ^ "Радио Decca 'Universal 55'". Архивировано 3 марта 2016 г. в Wayback Machine . Classicwireless.co.uk. Аноним. Проверено 21 июня 2013 г.
- ^ «Технический бюллетень: Модель PS» (PDF) . Astor Radio Corporation Pty, Ltd., 22 февраля 1952 г. Через KevinChant.com. Проверено 21 июня 2013 г. (Руководство Astor 1952 г. с инструкциями по использованию с сетями переменного и постоянного тока различного напряжения)
- ^ "Всеамериканская пятерка" . Веселье с трубками. Макс Робинсон. Angelfire.com. Проверено 21 июня 2013 г. (Третье предложение).
- ^ «История лампового AM-радио AA5 (All American 5ive)». Архивировано 24 апреля 2017 г. в Wayback Machine . Персональная веб-страница WA2ISE. Netcom.com. Проверено 21 июня 2013 г.
- ^ Jump up to: а б «Восьмиклапанный супергетеродинный приемник на 110 В переменного или 220 В переменного / постоянного тока с двухтактным выходным каскадом». Архивировано 29 июня 2011 года на сайте Wayback Machine. Данные и схемы ламп радиоприемника и усилителя IIIa. Архивировано 29 июня 2011 года на сайте Wayback Machine. Машина обратного пути . Техническая библиотека Филипс. п. 264-269. Эд. Н. С. Маркус и Дж. Отте. Эльзевир Пресс. 1952 г. (английское издание). (Подробное описание и принципиальная схема)
- ^ Jump up to: а б «Телевизионный корпус Pye B18T AC/DC» . Национальный музей клапанов . Беспроводной мир . Декабрь 1948 года . Проверено 21 апреля 2021 г. Настоящий монохромный телевизор переменного/постоянного тока с напряжением 240 В. Для работы от напряжения 190–220 В переменного тока необходим дополнительный автотрансформатор. Работа на постоянном токе была возможна, но не рекламировалась; бестрансформаторная конструкция была призвана сэкономить размер и вес.
- ^ "Каталог 1935 года" . Murphy Radio Co. Получено 21 июня 2013 г. (Показаны модели AC/DC на 0,5 фунта стерлингов (около 2%) дороже, чем только AC.)
- ^ «Изображение телевизионного приемника Pye типа b18t, 1948 год. Библиотека изображений Science & Society (группы музеев науки)» . Scienceandsociety.co.uk . Проверено 19 июля 2016 г.
- ^ «Телевизионный корпус Pye B18T AC/DC» . Беспроводной мир . Сентябрь 1948 года . Проверено 17 июля 2016 г. «Этот телевизор является первым на рынке, где эта технология была применена на телевидении».
- ^ Обслуживание приемника PAL, DJSeal, 8, 175, паб. Foulsham & Co Ltd., 1971 г., ISBN 0-572-00790-6
- ^ «Все о балластных и резисторных трубках». Архивировано 16 марта 2014 г. в Wayback Machine . Radio Craft (от National Union Radio Corp), январь 1939 года. Через Antiqueradios.com.
- ^ «VII. Пятиклапанный ресивер для сетей переменного и постоянного тока». Архивировано 29 июня 2011 г. в Wayback Machine (PDF). Данные и схемы ламп радиоприемника и усилителя IIIa. Архивировано 29 июня 2011 года в Wayback Machine . Техническая библиотека Филипс. п. 254-258. Эд. Н. С. Маркус и Дж. Отте. Эльзевир Пресс. 1952 г. (английское издание). (С балластом (барреттером), подробное описание и принципиальная схема. Проверено 21 июня 2013 г.
- ^ «Резистивные сетевые шнуры и балластные трубки» . Журнал ЧРС . Калифорнийское общество исторического радио. Через Antiqueradios.com.
- ^ Сил, ди-джей (1971). Книга MAZDA по обслуживанию ресиверов PAL . Технические книги Фулшема / Thorn Radio Valves & Tubes Ltd., 1971. стр. 173–174. Через Archive.org.
- ^ Сил, 1971, с. 173.
- ^ Это диапазон из большой коллекции данных по обслуживанию телевизоров. 20 В – это ITT FS12 (12″ черно-белый), а 50 В – это шасси BRC2000, которое использовалось в большом количестве ранних транзисторных 25-дюймовых цветных телевизоров.
- ^ Баррелл, Малькольм (декабрь 1979 г.). «Винтажное телевидение: Модель Буша TV22» (PDF) . Телевидение . Великобритания. стр. 88–89. Архивировано из оригинала (PDF) 23 марта 2012 г. Получено 21 июня 2013 г. - через domino405.co.uk.