只盼抛砖引玉:电容降压交直流两用收音机
本帖最后由 hujingdi 于 2025-3-19 20:56 编辑不为参赛,只盼抛砖引玉:电容降压交直流两用收音机
由第四届矿赛开始年年参赛直至第十五届,本想继续参赛第十六届,无奈老迈年高,年近八十
行为懒惰,虽策划多时终未动手。又不死心,现介绍上世纪八十年代制作的“电容降压交直流两用
收音机”给感兴趣的坛友,盼能抛砖引玉。
电容降压具有电路简单,成本低廉的优点,有关计算方法,注意事项和应用实例已多有介绍,
不再赘述。多年来,本人也应用电容降压原理制作了一些简单实用的应用装置,包括多台收音机,
基本结构、原理和电路简介如下。
首先强调一下电容降压电路特点和应用注意事项(只考虑供电电源为220V市电的情况)。
1.作为一种高内阻电源,当输出电压远小于输入电压(即220V市电)时,可认为供电电流仅
取决于降压电容容量,这时可按每微法65mA来估算输出电流。
2.为确保电路安全可靠,降压电容不能使用介质损耗大的电容器,如电解电容。且耐压应不
小于400V;由于用电器具内部电路处于带电状态,结构设计和实际组装时必须考虑和采取完善的
绝缘措施。
3.由于电路中有着电容器这样的储能元件,电源接通瞬间会有一个取决于电源和电路初始状
态的复杂的瞬态过程或称过渡过程,可能产生远大于正常值的过电压和冲击电流。极端情况是,
电容已充至市电峰值又在市电为反向峰值的瞬间接通时(例如开关接触不良)。元器件的损坏通
常是发生在这个过渡过程中。通过分析实验,本人认为,最简单有效的方法就是在降压电路输出
端并上一只与降压电容容量相近的电容器,利用电容两端电压不能突变的原理可以有效的降低通
过负载的冲击电流,提高电路的可靠性。这个电容虽然会分去部分输出电流,但由于其两端电压
仅是远小于市电电压的负载电压,正常工作时通过电流可忽略不计。
4.由于降压电容的存在,电路达到稳态后,电容充、放的电量必然是相等的。相对于电源的
正、负半周,如负载不对称,将导致降压(或称限流)的作用降低,如负载是半波整流电路,电
路稳态电流将为零。所以,设计电路时应尽量使用相对于电源正负半周对称的负载或添加反向电
流通路。
下面介绍电容降压交直流两用收音机
对于当年的业余无线电爱好者来说,“电源变压器”是个价格昂贵又难于自制的重要部件。
“无变压器”成为许多人的努力方向。也是在那个年代,本人制作过几台用电容降压的半导体
收音机。先介绍一下其中所用的音放电路。
标准音放电路,是先给定电源电压,再设计电路;电容降压电路,则是在给定工作电流的
情况下设计电路,使静态工作点在市电电压变化时自动调整至最佳状态。
图11为试验用电容降压音频功放板的电原理图。其中末级功放管VT3(3DD3)实测集-射间
耐压约为100V,故它的静态工作点电压(UCEQ)不应大于50V,考虑一定的安全系数,取
UCEQ=30V。
图中三极管VT1基极由红发光管RLED约1.8V的压降通过电阻R1提供偏流,静态工作状态近似
为恒流,电源电压的变化即可通过电阻R3反馈至三极管VT2基极,自动调整功放管VT3的工作点,
以适应电源电压的的变化。
三极管VT4的作用是:以它的基-射间约0.7V压降为基准电压,与R8、R9共同构成5V并联稳
压器,作为电池充电电压和前置级工作电压。
电路中需调整元件为电阻R6和R9。应在市电电压为220V的标准状态下,均先取较大值,
再逐渐调小,至VT3集-射间电压为30V,VT4集-射间电压为5V即可。这时可认为VT3的静态工作
点电压为UCEQ=30V;实测电流为ICQ≈105 mA。将VT4视为理想晶体管,即饱和压降为零,放大
系数为恒量,则最佳负载阻抗为:RL=UCEQ/ICQ=30V/105 mA≈0.286KΩ;输出变压器初级
阻抗则应为:RL’=RL-Re=286-16=270(Ω)。若选用的降压电容或功放管为其它规格,
可仿此进行设计计算。
强调的是,因为调试试验均为带电状态,需特别注意安全。
图1-图7为当年制作完成的电容降压交直流两用收音机和电路板;图8、图9为当年绘制的
两幅电路图(非本机图)。
图10是重新整理的音放部分电路原理图图,交流工作状态原理和元器件作用简述如下:
当工作于用电池为电源的直流状态时,功放管VT7(3AX81)工作于滑动甲类状态:输出的
音频信号经鍺二极管VD3整流并经滤波后通过电阻R20加至VT6基极,使VT7的集电极电流随信号
强度的增大而增大,以提高小信号时的电源效率。
这时二极管VD2用来防止音频信号被用交流电源工作时的功放管VT3的集电结旁路。
电路中需调整的元件分别为电阻R20和R21:无信号时通过调R20使VT7的集电极电流在
8-10 mA;最大信号时再调R21,使VT7的集电极电流约为50 mA即可。
2025.2.5
记得小时候听说有收音机电死小孩,学校就紧急要求学生不要插电式的电器,还上了安全用电的课程。
现在看到,估计当年电死人的这种收音机就是这种了。
强烈要求版主删除,生命最宝贵,不能让别人仿制了。
万一再发生这类事故,论坛都可能给追责。
当年物资匮乏,可以是一种解决方案,如今手机充电器家里都剩余N多件了,不至于再用容抗降压的电源了。
您的方案,全机带电,不安全,不如参考当年的功放器的“高淳头”的放大器,高淳头是采用,市电端悬浮的原理,人手可触及的电路,用隔离变压器隔离火电,以达到安全的目的,而且省却一个大功率电源变压器。
如果实在要做一台类似您的容抗式电源降压电源,建议做一个类似广播喇叭箱的收音机,高悬墙上,人手够不到,一个拉线开关,控制收音机的关闭。也算安全的,降压电容器1个μ大约输出65mA的话,建议提高收音机的工作电压,可以适当提高收音机的输出功率。
简直吓死人,使用在人不太容易接触到的如LED灯具等地方,还可以接受,用在收音机这种放在手边的电器上,使用的带是无法区分零火线的两脚插头,真是不要命了。
以前条件艰苦没钱或者有钱买不到器件、企业批量生产为了追求极致低成本,还可以理解这样做的原因。
个人DIY,是在为省几块钱吗?这样做的理由是啥? 电容降压,总是感觉不太安全,万一受潮漏电……
敬佩!!!!!!!!!! 本帖最后由 kssyjxzq 于 2025-2-5 17:22 编辑
讲得很透彻,非常废脑子,用交流市电最重要的就是安全和保护措施,电路上采取了很多措施,很复杂。 在总电源开关前或者插头上做个氖灯串联电阻的方式实现火零线识别就很好了,这个收音机各级设计的很有意思,很赞! 看到绘电路图纸的时间是1983年7月份。非常敬佩楼主。这个电路无论是收音机部分还是交供电部分的设计,在那个年代应该是业余情况下非常前端的。而且。楼主的电子线路应用的非常扎实!厉害了!:victory: 没苦硬吃:lol 阻容降压不安全!! 收音机是在手里摆着玩的还是用一6V变压器安全,建议用一现代的体积小的喇叭腾出地方放一2-3W 的变压器安全可靠加一整流桥一个12V1000UF的虑波电容。比你作阻容降压用的功夫差不多的。 手工作图在今日属于最精美的一档
毫不逊于软件画图 提供一种电容降压的经验方法。
一丝不苟,下一步该打扮塑料机壳和电源线了。 不说电容降压的问题。
单说这个收音机的中高频电路,感觉很新颖,很有特色,可以单独拿出来研究一下。