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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Sistemi di raffreddamento ad aria per lampade del generatore. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Radiocomunicazioni civili Quando si costruisce un amplificatore di potenza (PA) compatto per una stazione radio, non esiste alternativa alle lampade a ventola. Ciò è confermato dalla pratica straniera, poiché nella maggior parte degli amplificatori di marca moderni vengono utilizzate valvole. Uno degli elementi di design importanti dell'amplificatore è il sistema di raffreddamento della lampada. Non ci sono praticamente informazioni sulla progettazione di tali sistemi in letteratura, e questo è probabilmente il più grande “punto vuoto” nella progettazione di un amplificatore. Nel frattempo, questa informazione è importante, poiché il layout del PA dipende dalla progettazione del sistema di raffreddamento e, se la decisione viene presa in modo errato, saranno necessarie rilavorazioni ad alta intensità di manodopera. Il sistema di raffreddamento deve essere eseguito correttamente immediatamente. Questo articolo delinea la giustificazione pratica per i parametri di progettazione dei sistemi di raffreddamento ad aria per le lampade dei generatori. Selezione dei parametri di valutazione per il collaudo dei sistemi di raffreddamento e della tecnica di misura Nel passaporto delle lampade dei generatori ad alta potenza, il produttore indica le condizioni di raffreddamento e la temperatura massima consentita dei suoi elementi strutturali [1]. Pertanto, il primo e principale parametro di valutazione quando si confrontano diversi sistemi per soffiare un tubo radio funzionante è la temperatura massima del dissipatore di calore dell'anodo \a max- Il raffreddamento della lampada dipende dall'alimentazione dell'aria (flusso) della ventola [1]. Pertanto, per un utilizzo più efficiente del flusso d'aria, il percorso dell'aria dell'amplificatore deve avere una resistenza aerodinamica minima (di seguito denominata resistenza). In generale, è determinato dalla posizione della ventola, dalla forma del tubo radio, dal suo pannello e dalla configurazione del condotto dell'aria. Il flusso che si muove nel condotto dell'aria è caratterizzato da velocità v, m/s, e flusso V=vs, m3/s, dove s è la sezione trasversale del condotto dell'aria nel punto in cui viene misurata la velocità, m2 [2]. Qualsiasi resistenza al flusso d'aria provoca una diminuzione della velocità e quindi una perdita di flusso. Questi valori possono essere utilizzati per stimare la resistenza del percorso dell'aria. Pertanto il secondo parametro di valutazione per prove comparative di sistemi di raffreddamento è il valore della riduzione di erogazione AV, espresso in % AV = [(Vb-V)/Vb]-100%, dove V - alimentazione del ventilatore nel sistema di soffiaggio, m3/ h; Vb - alimentazione del ventilatore nella versione base con cui viene effettuato il confronto, m3/ H. Ad esempio, l'alimentazione di un ventilatore installato in un condotto vuoto, Vb = 120 m3/H. Quando si posiziona un pannello con una lampada radio nel condotto dell'aria, la portata è scesa a 53 m3/H. La riduzione del mangime sarà dovuta alla loro resistenza AV = [(120-53)/120]-100% = 56%. Il secondo parametro ausiliario può essere utilizzato quando si confrontano i sistemi di raffreddamento senza tubo radio funzionante. Per gli esperimenti è stato testato un sistema di soffiaggio della lampada GU-84B, composto da un pannello standard, condotti d'aria con diametro interno di 112 mm e una ventola. Ha permesso di testare vari sistemi di raffreddamento e i loro singoli elementi. Durante i test, il tubo radio ha funzionato come generatore di calore, cioè tutta la potenza RA fornita all'anodo è stata convertita in calore. La fornitura d'aria è stata determinata da un anemometro a elica (progettato per testare i sistemi di ventilazione) [2], situato direttamente dietro il condotto dell'aria. La temperatura è stata misurata con un multimetro digitale M838 con termocoppia. L'errore di misurazione era di ±3° a t < 150 °C e di ±3% a t > 150 °C. La temperatura è stata determinata dopo dieci minuti di funzionamento della lampada nella modalità misurata. Sistemi di raffreddamento a ventola assiale Esistono praticamente quattro opzioni possibili per il soffiaggio di un tubo radio: alimentazione laterale, assiale, scarico assiale e alimentazione e scarico assiale a due ventole. Quello ottimale è stato determinato praticamente dall'efficienza del raffreddamento. Per il test è stata utilizzata una ventola assiale interamente in metallo TYP 4658N con un diametro della girante di 110 mm e n = 2200 giri/min. Portata del ventilatore in condotto vuoto - 120 m3/ H. Con il soffiaggio laterale (Fig. 1), l'aria di raffreddamento passa solo attraverso una parte delle alette del dissipatore della lampada e la superficie di raffreddamento si riduce di 9...21 volte (Tabella 1). È possibile migliorare il raffreddamento aumentando la velocità dell'aria, ma ciò aumenterà le dimensioni e il rumore della ventola. L’inefficacia del sistema è evidente. Il produttore inoltre sconsiglia l'uso del flusso d'aria laterale per le lampade progettate per il passaggio dell'aria assiale [1].
I risultati dei test dei sistemi di soffiaggio di scarico (Fig. 2) e di alimentazione (Fig. 3) sono presentati nella tabella. 2.
Le misurazioni hanno dimostrato che la portata del ventilatore nel sistema di scarico (53 m3/h) è 2,4 volte maggiore che nel sistema di alimentazione (22 m3/H). Se facciamo un confronto basato sulla temperatura del dissipatore, che può essere misurata con maggiore precisione, nel circuito di alimentazione si ottiene tAmax = 130 °C con RA = 240 W, e nel circuito di scarico tAmax = 126 °C con RA = 460 W. Di conseguenza, la ventola di scarico rimuove circa il doppio del calore rispetto alla ventola di mandata. Per una persona abituata ad avere a che fare con i circuiti elettrici, questo risultato può sembrare inaspettato. Infatti, qualsiasi resistore provoca la stessa caduta di tensione indipendentemente dal lato della fonte di alimentazione su cui si trova. Le leggi del movimento dell'aria differiscono dalla legge di Ohm e la resistenza aerodinamica della lampada con il pannello in questo caso dipende dalla posizione della ventola. Il risultato ottenuto è spiegato come segue. Il flusso d'aria in uscita dal ventilatore assiale non è diretto, ma vorticoso (attorcigliato, come i fili di una corda attorcigliata), ed entra nella fessura anulare del pannello non perpendicolarmente, ma obliquamente (Fig. 3). L'aria vorticosa che entra nel pannello si comporta come un sasso lanciato di sbieco nell'acqua; rimbalzando su di lei ripetutamente prima di tuffarsi. Pertanto, l'82% della potenza del ventilatore viene persa a causa dell'attrito tra i singoli strati di flusso. Ciò compromette notevolmente la dissipazione del calore.
Quando la ventola di scarico funziona sotto l'influenza del vuoto, un flusso diretto passa attraverso la lampada, quindi la quantità di riduzione del flusso è molto inferiore. In questo caso si tratta principalmente di uno scontro frontale con il catodo. L'apporto d'aria insufficiente può essere aumentato in due modi: utilizzare un ventilatore più potente oppure installare un secondo ventilatore coassialmente al primo. Per determinare il metodo migliore, sono stati testati sistemi di flusso d'aria a doppia ventola. È stato stabilito che l'efficienza di alimentazione dei ventilatori gemelli dipende dalla distanza tra loro. Ad una distanza di 30 mm l'aumento di avanzamento è stato del 5%. Il motivo, ovviamente, è che il flusso d'aria vorticoso proveniente dal primo ventilatore colpisce le pale del secondo con un angolo non ottimale e non viene catturato da queste pale, ma viene riflesso da queste. Aumentando la distanza fino a 100 mm, il flusso aumenta del 30%, poiché il flusso d'aria del primo ventilatore diventa assiale e viene catturato con maggiore successo dalle pale del secondo ventilatore. Ovviamente all’aumentare della distanza aumenterà l’efficienza del secondo ventilatore. Ma un lungo condotto dell'aria aumenterà le dimensioni e complicherà il layout. Pertanto, l'uso di doppie ventole è ingiustificato. Il funzionamento congiunto di due fonti energetiche (convertitori) è sempre stato un compito difficile e ha richiesto l'uso di soluzioni tecniche speciali. Ovviamente, per un funzionamento coordinato dei ventilatori, è necessario scegliere la distanza tra loro, la forma e la posizione relativa delle pale, ed anche installare un flusso d'aria “raddrizzante” della piastra. In ogni caso, questo compito va già oltre l'ambito della “costruzione di amplificatori”. In fig. quattro.
Secondo i risultati della misurazione riportati nella tabella. 3, si può vedere che dopo aver collegato un secondo ventilatore di alimentazione al circuito di scarico, l'alimentazione d'aria è aumentata solo del 20% e tAmax è diminuito dell'8%. Di conseguenza, l'uso di un secondo ventilatore di mandata è inefficace. Le ragioni di questo fenomeno sono già state discusse sopra.
Sulla base dei risultati dei test di varie opzioni di flusso d'aria con ventilatori assiali, si possono trarre le seguenti conclusioni: 1. La soluzione ottimale è un sistema di raffreddamento dell'aria aspirata con una ventola che fornisce l'alimentazione d'aria necessaria. 2. L'uso di una seconda ventola per aumentare la portata non è giustificato per qualsiasi sistema di raffreddamento. Giustificazione dei parametri di progettazione di un sistema di raffreddamento dei gas di scarico con ventola assiale Con PA = 460 W e luce B tra il dissipatore della lampada e il condotto dell'aria pari a 7 mm, la distanza A tra la ventola e il dissipatore dell'anodo è stata impostata a 50, 80, 115, 150 e 210 mm. I risultati della misurazione sono mostrati nel grafico (Fig. 5).
Quando la distanza A diminuisce a 50 mm, il dissipatore di calore della lampada entra nella zona di turbolenza davanti alla ventola e tAmax aumenta del 10% a causa del deterioramento del raffreddamento. Con una distanza significativa dalla ventola, anche il raffreddamento peggiora a causa dell'aumento della perdita di energia cinetica dell'aria dovuta all'attrito contro le pareti di un lungo condotto d'aria. Le migliori condizioni di raffreddamento si ottengono con A pari a 1,0...1,2 diametri della ventola. La temperatura dell'aria davanti al ventilatore, allontanandosi dall'anodo, diminuisce da 97 a 49 °C a causa del raffreddamento attraverso le pareti del condotto dell'aria. Per un migliore trasferimento di calore, dovrebbero avere uno spessore minimo. La temperatura delle pale è inferiore a quella del flusso d'aria in ingresso al ventilatore. Ciò è spiegato dal fatto che l'aria calda che esce dal ventilatore si mescola intensamente con l'aria esterna, si raffredda rapidamente e raffredda i lati esterni delle pale del ventilatore. Per lo stesso motivo, al diminuire di A, la temperatura delle pale aumenta più lentamente della temperatura dell'aria calda davanti al ventilatore. I risultati della misurazione riportati nella tabella. 4 mostra la dipendenza di tAmax dalla dimensione dello spazio B con PA = 770 W e A = 115 mm.
Quando la distanza B = 0, la superficie laterale del dissipatore di calore non partecipa al trasferimento di calore e la temperatura dell'anodo è massima. Con B = 7 mm tAmax è diminuito di 15 °C, poiché la superficie laterale del dissipatore di calore ha iniziato a partecipare al raffreddamento. Con un aumento della fessura B a 17 mm, tAmax è diminuito di altri 5 °C. All'aumentare della distanza, aumenta la velocità dell'aria all'esterno del dissipatore di calore, quindi è possibile un migliore raffreddamento, ma la differenza con l'esperienza precedente non supera l'errore di misurazione. Pertanto, per un raffreddamento efficace della superficie esterna del dissipatore di calore della lampada, è sufficiente uno spazio di 5...10 mm. Tenendo conto dei risultati di cui sopra, è stato prodotto e testato un sistema di raffreddamento dello scarico per la lampada GU-84B (Fig. 6).
Le misurazioni hanno dimostrato che tAmax viene raggiunto con PA = 770 W. La temperatura delle pale della ventola è di 73 °C, quindi una ventola interamente in metallo alla massima potenza fornirà una maggiore affidabilità. Per i ventilatori con parti in plastica, la temperatura operativa massima consentita è fino a 60 °C [3,4]. Con un aumento di PA da 0 a 770 W, tAmax è aumentato da 36 a 207 °C e quello del catodo da 120 a 145 °C. Pertanto, per raffreddare la parte catodica della lampada, anche nella sua massima condizione termica, è sufficiente un aspiratore. Nella fig. La Figura 7 mostra la dipendenza di tAmax dal tempo di riscaldamento a PA = 770 W e di raffreddamento a PA = 0. Il tempo per il riscaldamento completo della lampada dopo aver applicato tutte le tensioni è di 10 minuti. Tempo di raffreddamento a 36 °C - 11 minuti. Il programma di raffreddamento dell'anodo consente di calcolare una correzione della temperatura per misurare la temperatura dell'anodo non in modalità di trasmissione, ma dopo un periodo di tempo necessario per disattivare tensioni pericolose. Dipendenza nella Fig. 7 spiega perché, anche con un sistema di raffreddamento inefficiente, gli amplificatori operano in modalità CW e SSB.
Durante il lavoro quotidiano, il tempo di trasmissione non supera, di regola, 1...2 minuti e la lampada semplicemente non ha il tempo di riscaldarsi e durante la ricezione si raffredda rapidamente. Pertanto, l'intensità del flusso d'aria nelle modalità CW e SSB può essere molte volte inferiore rispetto alla radiazione continua. Sistemi di raffreddamento con ventilatore centrifugo Sono stati testati tre sistemi di soffiaggio con ventilatore centrifugo: mandata con flusso coassiale (Fig. 8), espulsione (Fig. 9); alimentazione con flusso laterale (Fig. 10).
Per i test è stato utilizzato un ventilatore centrifugo con una girante di 30 mm di larghezza e 92 mm di diametro, che veniva fatta ruotare da un motore elettrico KD-3,5Ac n = 1400 giri/min. La portata del ventilatore in un condotto dell'aria vuoto è di 90 m3/ora. I risultati dei test hanno mostrato (Tabella 5) che il ventilatore centrifugo di mandata con flusso coassiale è il più efficiente. Il suo flusso d'aria è diretto e ha una velocità v maggiore di quella di un ventilatore assiale. A parità di alimentazione d'aria, la sua energia cinetica è molto maggiore, poiché proporzionale a v2. Il flusso d'aria a flusso diretto ad alta velocità supera meglio la resistenza del percorso dell'aria e, a contatto con la lampada, fornisce un maggiore trasferimento di calore. Il ventilatore funziona nelle migliori condizioni. Qui viene fornita aria fredda, pertanto è possibile utilizzare una girante in plastica leggera, riducendo così il carico sui cuscinetti e prolungandone la durata. Il motore elettrico è schermato dalle radiazioni RF dalle pareti del vano ingresso. L'utilizzo di un motore elettrico con cuscinetti in bronzo poroso ha permesso di ridurre al minimo il livello di rumore.
L'inefficacia del soffiaggio di un sistema di alimentazione d'aria con flusso laterale (Fig. 10) è visibile senza prove, poiché l'aria, colpendo il muro, perde gran parte dell'energia cinetica e solo allora, per rimbalzo, viene diretta alla lampada. Sono state effettuate misurazioni per confrontare gli indicatori quantitativi di questo e di altri sistemi. I risultati dei test (Tabella 6) hanno mostrato che le perdite più basse si ottengono con le dimensioni minime del vano di ingresso, vale a dire quando in realtà si tratta di una continuazione del condotto dell'aria con un'uscita laterale. In questo caso il flusso, rispetto al flusso coassiale (Fig. 8, Tabella 6), è 2,8 volte inferiore e tA max è 70° C ovvero 1,7 volte superiore.
Il vantaggio di un sistema a flusso laterale è che semplifica l'installazione dell'unità di ventilazione. Può essere posizionato su entrambi i lati della lampada e mantenere un'altezza ridotta del corpo PA. Svantaggio: peggiore dissipazione del calore a causa della significativa perdita di alimentazione della ventola (80 ... 85%) quando si gira il flusso d'aria. Questo sistema è utilizzato nelle menti di marca. È efficiente quando si utilizzano lampade di piccole dimensioni (GU-74B, GU-91B), che richiedono un basso flusso d'aria [5]. Influenza del montaggio dell'anodo sul raffreddamento della lampada Non vi è alcuna differenza significativa nel raffreddamento di una lampada con e senza montaggio dell'anodo. Confrontando ripetutamente tA max per una lampada fissata in un anello anodico proprietario e senza tale fissaggio, la differenza rientrava nell'errore di misurazione (a parità di tutte le altre condizioni). Il fissaggio all'anello dell'anodo è necessario per un fissaggio affidabile della lampada. Ma se l'utente ha a disposizione un pannello senza anello anodico, può anche essere utilizzato. Le istruzioni permettono di montare la lampada nel pannello mettendo in risalto l'anello della seconda griglia, premendo la lampada dal lato dell'anodo [1]. Per effettuare tale fissaggio, al posto dell'anello anodico proprietario mancante, viene installato un condotto d'aria, nel quale è posto un fermo sugli isolanti per premere la lampada dal lato dell'anodo. Questo metodo è particolarmente conveniente quando si utilizza un circuito di raffreddamento dello scarico con ventola assiale. Determinazione della portata dei ventilatori nei modi SSB e CW Tutti i risultati delle misurazioni di cui sopra sono stati ottenuti dopo 10 minuti di funzionamento della lampada, che corrisponde alla simulazione della modalità di radiazione continua. Per SSB e CW, il rilascio medio di calore all'anodo sarà significativamente inferiore. In questo caso la velocità della ventola (e quindi il rumore) può essere notevolmente ridotta. A seconda della durata dell'operazione di trasmissione, del rapporto temporale RX/TX, del tipo di radiazione, della corrente di riposo e del fattore di picco del segnale SSB, la potenza media dissipata all'anodo può diminuire più volte. Ad esempio, quando si opera in CW, tenendo conto delle pause, la potenza media sarà il 60...70% della modalità “sintonizzazione”. Durante la ricezione la lampada si raffredda velocemente (vedi Fig. 7). Se accettiamo il rapporto RX/TX di 1:1 e il tempo di trasmissione (1 ... 2 minuti), allora il tempo di ricezione può essere conteggiato nel calcolo della dissipazione termica media sulla lampada. In modalità CW sarà circa 3 volte inferiore rispetto alla radiazione continua. Utilizzando il coefficiente trovato e l'efficienza dell'amplificatore, è facile calcolare la potenza di uscita alla quale il sistema testato può raffreddare la lampada. Ma questo è un calcolo approssimativo basato su una serie di presupposti. I calcoli accurati del rilascio di calore all'anodo nelle modalità CW e SSB sono complessi e ingiustificati. È più semplice determinare la portata (velocità) della ventola richiesta in base alla temperatura dell'anodo in condizioni operative reali. Ad esempio, nel sistema di raffreddamento UM del GU-43B [6], la velocità della ventola è stata ridotta in modo tale che quando SSB era in funzione, la protezione termica della lampada veniva attivata dopo 15 minuti. Questo è più che sufficiente per qualsiasi lavoro pratico. Come risultato della regolazione, il rumore della ventola è diventato inferiore al rumore dell'altoparlante a volume medio. Un sistema di soffiaggio ben progettato fornirà all'operatore una comoda comunicazione radio con l'oratore e il tubo radio svolgerà pienamente la sua vita prevista. Riduzione del rumore durante il funzionamento del sistema di raffreddamento Il funzionamento del sistema di raffreddamento è accompagnato da due principali fonti di rumore: il motore elettrico e le pale del ventilatore. Il flusso che si muove nel condotto dell'aria crea poco rumore. La principale fonte di rumore in un motore elettrico sono i cuscinetti. Pertanto si dovrebbero utilizzare cuscinetti speciali silenziosi in bronzo poroso. Nei motori a collettore, il rumore si verifica quando le spazzole sfregano contro il commutatore. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata al metodo di montaggio del motore del ventilatore centrifugo. Il suono del motore attaccato al corpo della lumaca viene amplificato grazie alla risonanza sonora. Pertanto, dovrebbe essere allegato all'organismo della PA. Per un telaio massiccio, il motore non è un forte eccitatore di vibrazioni e la frequenza di risonanza dell'alloggiamento, a causa delle sue dimensioni e del suo peso, è molto inferiore alla frequenza di disturbo. Per ridurre le vibrazioni del motore, è necessario fornirgli una tensione ridotta. Queste misure, insieme all'isolamento dalle vibrazioni, hanno permesso di eliminare completamente le risonanze sonore del motore elettrico. Quando la girante ruota viene creato un suono forte. Pertanto, il compito successivo è ridurre la velocità con cui le pale incontrano l'aria. Questo problema viene risolto con successo utilizzando un ventilatore centrifugo. Il rumore di una ventola assiale installata all'uscita del sistema di raffreddamento si propaga senza ostacoli nello spazio circostante. In un ventilatore centrifugo la zona operativa della girante, dove si generano le onde sonore, è separata dall'operatore da un doppio schermo acustico. Il primo è l'alloggiamento della ventola (“lumaca”), il secondo sono le pareti dell'alloggiamento PA. Inoltre, in un ventilatore centrifugo, l'aria viene accelerata mediante ripetuta esposizione alle pale della girante. Ciascuna pala aumenta gradualmente il movimento del flusso, quindi la velocità della sua collisione con l'aria e il rumore sono inferiori rispetto a un ventilatore assiale. Man mano che la velocità dell'impatto diminuisce, la frequenza del suono diminuisce e si sposta nell'area di sensibilità minima del nostro orecchio. Quando si utilizza un ventilatore assiale, il rumore viene ridotto ottimizzando il sistema di flusso d'aria. L'utilizzo di un sistema di raffreddamento di scarico con parametri ottimali, rispetto a quello di mandata, ridurrà la portata della ventola e la velocità delle pale di 2,5...3 volte. Una certa riduzione del rumore può essere ottenuta posizionando una ventola sul pannello posteriore dell'amplificatore [6]. In questo caso, per l'altoparlante, l'alloggiamento dell'amplificatore funge da scudo acustico. Il metodo successivo consiste nell'utilizzare un ventilatore assiale con il diametro maggiore possibile, riducendo però la velocità di rotazione della girante. (Allo stesso tempo, la velocità del passaggio dell'aria attraverso la lampada rimane invariata). Le interferenze sonore durante il flusso d'aria non possono essere completamente eliminate, ma in un PA ben costruito sono estremamente insignificanti. I metodi sopra indicati ti consentiranno di ottenere buoni risultati con qualsiasi lampada. Conclusioni dai risultati del test 1. Per raffreddare la lampada, è più efficace utilizzare una ventola con flusso sufficiente. L'uso di un sistema a due ventole è ingiustificato. 2. A causa delle peculiarità dell'organizzazione del flusso d'aria, un ventilatore assiale crea un flusso diretto e funziona in modo più efficiente in un sistema di raffreddamento di scarico e un ventilatore centrifugo in un sistema di raffreddamento di mandata. 3. Sulla base dei risultati dei test sui sistemi di raffreddamento, sono stati determinati i due progetti più efficienti. In base alla totalità di tutti i parametri, il migliore è il sistema di raffreddamento di mandata con flusso coassiale da un ventilatore centrifugo. Ciò garantisce la massima efficienza dell'unità di ventilazione, un rumore minimo e un funzionamento affidabile del ventilatore, poiché fornisce aria fredda. Gli svantaggi sono la complessità dell'installazione nel vano di ingresso, la scarsa prevalenza dei ventilatori e dei motori elettrici necessari sul mercato dei componenti e il loro costo elevato. La seconda opzione è un sistema di raffreddamento dello scarico con ventola assiale. I suoi svantaggi sono l'aumento del livello di rumore e il riscaldamento della ventola. E il vantaggio sono le dimensioni minime e l'installazione notevolmente semplificata. Inoltre, i ventilatori assiali sono molto più costosi di quelli centrifughi e le dimensioni standard richieste sono facilmente reperibili sul mercato dei componenti. Entrambi i sistemi di raffreddamento sono giustificati.La scelta finale dipenderà dalla disponibilità dei componenti, dalla disposizione dell'amplificatore e dall'opinione dell'autore del progetto. Protezione contro il surriscaldamento della lampada Il metallo e la ceramica hanno coefficienti di dilatazione termica diversi. Quando viene superata la temperatura massima consentita della lampada, le sollecitazioni meccaniche causate dall'espansione possono superare la resistenza alla trazione della ceramica. Le microfessure risultanti porteranno ad una rapida perdita di vuoto. La lampada è protetta in caso di guasto dell'unità di ventilazione nelle PA professionali mediante un sensore di flusso d'aria. In assenza di flusso d'aria, i suoi aerocontatti si attivano e l'automazione diseccita la lampada. Un interruttore reed viene spesso utilizzato come aerocontatti e il suo funzionamento è ottenuto da un magnete in miniatura montato su una piastra mobile, che viene ruotata dal flusso d'aria. Questa protezione presenta due inconvenienti: non protegge la lampada dal surriscaldamento quando il circuito P è depotenziato e, quando si soffiano lampade di piccole dimensioni, il flusso d'aria sarà insufficiente per attivare il sensore meccanico. Se non è possibile ottenere un funzionamento affidabile degli aerocontatti, è possibile utilizzare un circuito di protezione relè (Fig. 11).
Se si verifica un'interruzione nel circuito del motore elettrico, il relè di controllo K1 si diseccita, i contatti K1.1 si chiudono e si accende il relè di controllo K2, che spegne la lampada con i contatti K2.1. Il LED VD2 segnala l'intervento della protezione. Dopo aver eliminato l'interruzione, la corrente nel circuito del motore elettrico attiva K1, i contatti K1.1 si aprono e il circuito di protezione ritorna al suo stato originale. Se la corrente nel circuito del motore viene superata, il fusibile FU1 si brucia e il circuito di protezione funziona come se fosse rotto. Un arresto di emergenza della ventola può verificarsi a causa del suo guasto o durante un'interruzione di corrente. In questo caso, un mezzo universale di protezione dal surriscaldamento è la presenza di una ventola di emergenza separata, che si trova nello stesso alloggiamento con le batterie. Quando la ventola standard si ferma, l'operatore installa una ventola di emergenza sull'alloggiamento dell'amplificatore sopra il condotto dell'aria e raffredda la lampada per 5 minuti, come richiesto dalle istruzioni [1]. Se si verifica un eccessivo sviluppo di calore sull'anodo (ad esempio a causa di una dissintonizzazione del circuito P), l'alimentazione d'aria nominale non sarà sufficiente. Per proteggere la lampada in questo caso, la sua temperatura massima deve essere costantemente monitorata. Il punto più caldo si trova nella parte interna superiore del radiatore anodico. Con una modalità operativa costante dell'unità di ventilazione, la temperatura dell'aria dietro l'anodo e la temperatura dell'anodo si trovano in un rapporto strettamente definito (vedere Fig. 6). Pertanto, è più semplice controllare non la temperatura dell'anodo, ma la temperatura dell'aria dietro l'anodo. Dopo aver installato il sistema di raffreddamento, è necessario ottenere sperimentalmente i dati sul campo di temperatura dietro l'anodo. Quindi nel punto appropriato del canale dell'aria viene posizionato un sensore di temperatura, la cui temperatura di risposta può essere compresa tra 70 e 120 °C. Quando i contatti del sensore di temperatura SA2 sono chiusi, il relè K2 viene attivato e i contatti K2.1 spengono la lampada (Fig. 11). I contatti SA2 dopo l'attivazione rimangono chiusi per qualche tempo mentre il calore viene rimosso dall'anodo. Il LED VD2 segnala l'intervento della protezione. Dopo che la lampada si è raffreddata, il circuito di protezione stesso ritorna al suo stato originale. Posizionamento del sistema di raffreddamento nella custodia dell'amplificatore Gli amplificatori utilizzano tradizionalmente un alloggiamento orizzontale del tipo "DESK TOP". Per questo motivo la disposizione storicamente consolidata e razionale delle vecchie lampade in vetro è stata trasferita “automaticamente” alle lampade a soffiante. Per preservare il design tradizionale e semplificare l'installazione dell'unità di ventilazione, è stato utilizzato il collegamento parallelo del GU-74B (o GU-91B) di piccole dimensioni e un circuito del flusso d'aria di mandata con flusso laterale. Ma a causa delle grandi perdite durante la rotazione dell'aria, questo schema non è attraente per le lampade ad alta potenza (vedere Tabella 6). È sempre più semplice ed economico realizzare un amplificatore di una determinata potenza utilizzando una lampada di grandi dimensioni. Pertanto, la disposizione di un potente amplificatore deve garantire l'installazione del sistema di raffreddamento più efficiente. Per soddisfare questa esigenza è necessario abbandonare il tradizionale contenitore orizzontale “DESK TOP”, ed utilizzare un contenitore verticale del tipo “MINI-TOWER”. Può ospitare con successo il più efficiente sistema di raffreddamento a flusso coassiale con una ventola centrifuga o il più semplice sistema di raffreddamento dello scarico con una ventola assiale (Fig. 12).
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Autore: V. Klyarovsky (RA1WT), Velikie Luki
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