Fuentes de alimentación del EPSILON M-646-UP

KIT RADIO - 01

ALIMENTACION B.F. Previo B.F. DETECCION F.I. R.F.

VÁLVULAS DE VACÍO

1.- DIODO 2.- RECTIFICACIÓN 3.- FILTRADO AMPLIFICACION TRIODO RECTA DE CARGA

 

INTRODUCCIÓN
        Toda fuente a alimentación, convierte la corriente alterna c.a. de la RED, en continua c.c. para ser utilizada por el aparato electrónico, en este caso el radio receptor.
         En el siguiente esquema de bloques se muestra un resumen de las partes que la componen. Habitualmente, en primer lugar se coloca un transformador, cuya función es adaptar el voltaje c.a. de la red al voltaje c.a. que se necesita. Le sigue el circuito rectificador, que suele ser una válvula  diodo ya sea simple o doble. Mediante la rectificación y aplicando c.a. al diodo se consigue transformarla en una corriente pulsatoria, que aunque diste bastante de la c.c., es una primera aproximación para lograrla.

         La sigue el circuito de filtrado. El filtro, como su nombre indica, realiza la misión del filtrado, que consiste en transformar
 la corriente pulsatoria (bien sea simple o doble) en c.c. La fuente de alimentación de c.c. se puede considerar formada por los siguientes bloques: transformador, rectificador y el filtro y a veces un regulador de tensión, pero este último bloque no se utilizaba en las radios a válvulas de aquella época.

FUENTE UNIVERSAL DEL EPSILON M646-UP
    Según se lee en el esquema del fabricante del KIT original, se diseñó en 1961. En aquella época en España lo común era un voltaje de RED de 110-125 voltios c.a.. De ahí que se diseñara la fuente de la radio sin transformador tomando directamente el voltaje de la red. Este tipo de fuentes se conocía con el nombre de universal (serie U) o de alterna y estaban como hemos dicho conectadas directamente a la red de suministro eléctrico con el peligro que ello conlleva.      

      Como puede ver en la figura los 125 voltios de la red, se aplican al
diodo  UY85, que rectifica en media onda. Le sigue un filtro en π que convierte la corriente pulsatoria de media onda en continua con un pequeño rizado. El  filtro en π está compuesto por 2 condensadores de 50µF y una resistencia de 1500Ω 2W. Las tensiones se toman de dos puntos, en primer lugar desde el primer condensador para que sea algo mayor (unos 155V) y se lleva a la válvula UL84, amplificador de potencia y la otra toma del segundo condensador que suministra un voltaje algo menor (unos 127V).

       Los filamentos tanto de la
UY85 (patitas 4 y 5) como del resto de las válvulas se alimentan en serie directamente de la red eléctrica.
      Como son válvulas de la serie U (Universal) el consumo de sus filamentos es de 100mA, y al conectarse directamente a 125V de c.a. de la red, la suma de la caída de voltaje en todos los filamentos debe ser eso unos 125V con el consumo de corriente mencionado. 
      Los voltajes de alimentación de los filamentos de cada válvula son los siguientes
UY85 38V, UL84 45V, UBC81 14V, UF89 12,6V y UCH81 19V. La suma es por tanto 38+45+14+12,6+19 = 128,6V, aproximadamente la tensión de la red.

CALDEO DE FILAMENTOS
       
Se ha explicado que en la nomenclatura de una válvula la primera letra indica la tensión o corriente que necesita para caldear sus filamentos. En un aparato electrónico, cuando es posible, se eligen todas las válvulas de forma que comiencen por igual primera letra, con objeto de unificar el caldeo de filamentos. Si se consigue que todas las válvulas que componen un equipo comiencen, por ejemplo, por la letra U, significa que todas ellas precisan que recorra sus filamentos una corriente de 100 mA y se podrán colocar todos en serie al precisar la misma intensidad. Del mismo modo se colocarían en serie todos los filamentos de un conjunto de válvulas que comenzasen por la letra P, pues todas necesitan 300 mA para el correcto caldeo de sus filamentos.

          Cuando las válvulas de un aparato precisan para el caldeo de sus filamentos la misma tensión se colocan en paralelo los filamentos, todos ellos aplicados entre los extremos de las dos líneas que alimentan con dicha tensión. Las válvulas que comienzan por la letra E requieren en sus filamentos una tensión de 6,3 V y habrá que conectarlos en paralelo con dos líneas que transporten por el circuito dicha tensión.

CALCULO DE UN CIRCUITO DE FILAMENTOS.
    
Se trata de montar un receptor de radio de 5 válvulas:
UY85, UL84, UF 89, UBC81 y UCH81, todas ellas de la serie Noval de 9 patitas, por acabar su denominación en una cifra comprendida entre 80 y 89, siendo las patitas 4 y 5 las que corresponden indistintamente a la entrada y salida de filamentos.
        Las 5 válvulas comienzan por la letra U, lo que significa que necesitan 100 mA para su caldeo térmico y por ser igual para todas ellas se conectan en serie sus filamentos. Consultando el manual de válvulas obtenemos el siguiente cuadro de valores:

CARACTERISTICAS DE LOS FILAMENTOS DE LAS VÁLVULAS
VÁLVULA            INTENSIDAD     TENSIÓN

UY85                            100mA                     38 V
UL84                                                             45 V
UCH81                                                          19 V
UF89                                                         12,6 V
UBC81                                                          14 V
     
          Al colocar los filamentos de las 5 válvulas en serie pasará por ellos una corriente de 100 mA, siempre y cuando -quede entre los extremos de cada uno la tensión establecida por el fabricante, como se muestra en el esquema siguiente

         La tensión necesaria para que funcione el circuito anterior es de 128,6 V en total; por ello, si usásemos una tensión de red de 125 V alternos se podía alimentar con ella directamente el circuito formado por los 5 filamentos en serie, pues aunque la tensión es ligeramente inferior, incluso es conveniente para prevenir las frecuentes fluctuaciones la tensión de red, sobre todo en ciertas zonas.
       Cuando la tensión de red es de 220 V hay que rebajarla hasta 128,6 V para poder aplicarla al circuito de filamentos. Existen dos formas de rebajar una c.a.: utilizando un transformador o con una resistencia de absorción. Estudiaremos las dos maneras

1) Por transformador: Con la adecuada relación de espiras entre primario y secundario podemos obtener en éste la tensión requerida exactamente. Es decir un transformado de 220 a 125 a.c. que es lo más común.

2) Por resistencia de absorción: Colocando delante de la serie de los filamentos una resistencia que absorba el voltaje sobrante, o sea, 220 — 128,6 = 91,4 V.
      El cálculo del valor de esta resistencia de absorción se realizará aplicando la ley de Ohm entre sus terminales, pues conocemos el valor de la tensión que debe absorber (91,4 V) y la corriente que la atraviesa (100 mA).

     Calculado el valor óhmico de la resistencia de absorción, también hay que buscar la potencia que disipa, que será:
                                             Potencia = V • I = 91,4 - 0,1 = 9,14 W
     La resistencia de absorción será una de 914
Ω y 9,14 W.
     Usando el método de la resistencia conseguimos un montaje más económico, menos voluminoso y pesado e incluso más sencillo que si hubiésemos colocado un transformador, pero la potencia consumida por la resistencia de absorción no produce ningún efecto útil, antes al contrario, crea un foco importante de calor, peligroso para los componentes cercanos.

EJEMPLO
         
 Para

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Granada 10 de Junio de 2018