Выбор разделительного (связующий анодный) конденсатора для КВ УМ

Выбор разделительного (связующий анодный) конденсатора для КВ УМ.
Назначение конденсатора – недопускание попадания в П-контур и антенну высоковольтного
анодного напряжения, ОПАСНОго для жизни и пропускание ВЧ мощности от анода лампы в П-контур.
Основные параметры:

Рабочее напряжение

Реактивная мощность

Емкость

Тангенс угла потерь
Для выбора в основном используют первые три параметра:
Максимальное рабочее напряжение разделительного конденсатора = сумма максимального ВЧ
напряжения и напряжения на аноде лампы (Uвч + Ua).
Реактивная мощность (Вар, кВар) – нагрузочная способность конденсатора = максимальное рабочее
напряжение умноженное на максимальный амплитудный ВЧ ток, протекающий через него.
В зависимости от мощности УМ, выбор конденсаторов в России небольшой. Это:
КСО 8-13 для мощности не более 50-400 Вт.
КВИ-3 для мощности не более 800 Вт.
К15У1, К15У2, К15У3 для любой разрешенной мощности.
При мощности УМ от 1000 вт и более необходимо использовать только нормированые по
реактивности конденсаторы серии К15У.
При использовании КВИ-3 надо помнить, что на конденсаторе указано импульсное напряжение, а не
рабочее, как у К15У. Реактивность КВИ-3 (производителем не нормируется) из за использования керамики
чуть хуже чем у К15У (по параметру тангенса потерь), примерно в два раза меньше, при условии
одинаковых значений емкости, а также габаритным размерам.
Для примера - сделаем сравнение выпускаемых конденсаторов на 2200 пф разного типа:
КВИ-3 2200 10 кВ (импульсное) размеры D-40мм, L-10мм, вес 65 гр. – кВар неизвестен.
К15У1 2200 10 кВ (рабочее) размеры D-125мм, L-20мм, вес 650 гр. – 80 кВар.
К15У1 2200 6 кВ размеры D-105мм, L-9,5мм, вес 500 гр. – 60 кВар.
К15У1 2200 4 кВ размеры D-90мм, L-7,5мм, вес 180 гр. – 50 кВар.
Далее, находим примерно одинаковые размеры керамики и напряжения у К15У1 и КВИ-3 2200 10 кВ.
Подходит тип:
К15У1 100пф 10 кВ размеры D-38мм, L-10мм, вес 70 гр. – 10 кВар.
Все данные даны по справочнику.
При сравнении находим примерную реактивность и рабочее напряжение. Получается:
КВИ-3 2200пф имеет примерные значения 5-6 кВар и 3-4 кВ.
В реальности конденсаторы КВИ-3 и К15У имеют приличный запас прочности как по напряжению,
так и по реактивности.
Емкость конденсатора принято в КВ диапазоне от 1,8 Мгц до 30 Мгц использовать от 1000 пф до
4000 пф. Емкость меньше 1000 пф будет сильно влиять на ВЧ цепи П-контура и лампы, а емкость больше
4700 пф использовать уже нецелесообразно, т.к. сильно увеличиваются установочные размеры в
конструкции УМ и стоимость конденсатора.
Из данного диапазона существует следующая линейка емкостей – 1000, 1500, 2000, 2200, 3300, 4700,
5100, 6800. Оптимальное значение 1500-3300 пф для КВ частот от 160-ти до 10-ти метрового диапазона.
Без проблем можно применять значение 1000 пф, но в этом случае надо увеличить на 40-50% рабочее
напряжение и реактивную мощность от расчетной, т.к. увеличивается нагрузка на конденсатор. На НЧ
диапазонах по напряжению, а на ВЧ диапазонах по реактивке.
Если использовать 4700, 5100 можно снизить на 20-30% реактивную мощность от расчетной, т.к.
нагрузка на разделительный конденсатор уменьшается (он меньше нагревается).
Желательно для запаса прочности иметь бОльшую реактивность (кВар) и рабочее напряжение.
Серийные вседиапазонные КВ УМ западных производителей как правило ограничиваются емкостями
1000-1500 пф.
При необходимости конденсаторы можно соединять последовательно, или параллельно.
Последовательно - при одинаковых конденсаторах в этом случае уменьшается емкость в два раза,
рабочее напряжение и реактивная мощность увеличивается в два раза. ВЧ ток остается без изменений.
Параллельно – при одинаковых конденсаторах в этом включении общая емкость, ВЧ ток и реактивка
увеличивается в два раза. Рабочее напряжение остается без изменений.
Дополнительную информацию можно почитать например в переведенной статье Matt Erickson,
KK5DR, по ссылке http://www.cqham.ru/kk5dr-pa.htm