Danas je dobiven na razmatranje (zahvala gospodinu Vuku, ekspertu za cijevna pojačala i kolekcionaru Iskrinih vintage uređaja) frekvencijski pretvarač, odnosno izvor izmjeničnog napajanja promjenjive frekvencije (Variable Frequency Power Supply) Model 250, proizvod američke tvrtke RFL Industries iz 1961. godine.
Tvrtka RFL (Radio Frequency Laboratories) osnovana je 1922. godine za istraživanje i razvoj tadašnje audio i radiodifuzne tehnike. Godine 1929. izvedeno je prvo uspješno instrumentalno polijetanje i slijetanje zrakoplova pomoću tehnologije koju je razvila RFL. Tijekom 2. svjetskog rata RFL je radio na razvoju električnih testnih i kalibracijskih instrumenata i uređaja magnetiziranje i demagnetiziranje. Nakon rata težište rada je bilo na razvoju i poboljšanju komunikacijske opreme te sigurnosnih i zaštitnih sklopova u elektroenergetici. RFL danas nudi raznu profesionalnu komunikacijsku, distribucijsku i zaštitnu mrežnu opremu i uređaje.
O ovom našem uređaju Variable frequency power supply Model 250 nismo uspjeli naći nikakve podatke no s obzirom na sam naziv i kontrole na prednjoj ploči riječ je o izmjeničnom izvoru napona promjenjive frekvencije kakvi se danas masovno koriste za pogon i kontrolu vrtnje izmjeničnih elektromotora i poznati su pod općim nazivom frekvencijski pretvarači. Takvi uređaji služe za pretvaranje izmjeničnog napona konstante vrijednosti (mrežni napon) u napon promjenjive vrijednosti i frekvencije. Izmjeničnim elektromotorima puno bolje se precizno regulira brzina vrtnje i zakretni moment pomoću promjene frekvencije, umjesto pomoću promjene napona.
Naš RFL Model 250, prema oznakama na prednjoj ploči, pretvara ulazni mrežni napon 230 V / 50 Hz u izlazni napon podesiv u rasponu 0-150 V / 40-3000 Hz. Moguće da primarna namjena ovog uređaja nije bila pogonska (za kontrolu nekog elektromotora) već testna prilikom razvoja različitih električnih uređaja.
U unutrašnjosti se ističu dva masivna transformatora i jedna prigušnica te dvije izlazne tetrode Amperex 7378. Vidimo i da je oscilator 40 – 3000 Hz izveden kao zaseban modul. Krenimo prvo od njega.
Oscilator uključuje dvije elektronske cijevi: oscilatorsku pentodu 6AU6A, izlaznu pentodu 6CL6, te sijalicu 120 V / 3 W u povratnoj vezi za stabilizaciju amplitude oscilatora. Kad se tome pridoda dvostruki spregnuti promjenjivi kondenzator može se zaključiti da se oscilator bazira na Wien-ovom mostu, kakav smo primjerice opisali u objavi Audio oscilator Trav-Ler TS-382B/U.
Ostatak kruga uključuje još devet elektronskih cijevi:
- OA2 (x2) – regulator napona 150 V
- 6AU6 – pentoda
- 12AU7 (x2) – dvostruka trioda
- 5Y3 – punovalna ispravljačica
- OB2 – regulator napona 105 V
- 7378 (x2) – tetrode snage 100 W / 30 MHz
Ove elektronke su vrlo vjerojatno u krugu ispravljanja anodnog napona i stabilizacije napona napajanja za oscilator. Izlazne tetrode 7378 pak su vjerojatno u krugu izlaznog push-pul pojačala oscilatora za napajanje primara izlaznog transformatora.
Iz svega možemo zaključiti da se naš uređaj sastoji od stabilizanog oscilatora promjenjive frekvencije koji preko snažnih izlaznih tetroda u push-pull spoju pogoni izlazni transformator.
RFL Model 250 je gabaritima glomazan uređaj. Vanjske dimenzije su 56x35x45 cm, a težina oko 55 kg. Jezgra mrežnog transformatora je dimenzija 108x87x153 mm, a jezgra izlaznog transformatora 172x77x153 mm. Jezgra prigušnice (vjerojatno u krugu stabilizacije anodnih napona) je dimenzija 95x75x118 mm.
Maksimalne vrijednosti koje može podnijeti anoda tetrode 7378 su 825 V / 400 mA, no iz sigurnosti se ne prelazi 750 V / 385 mA. Pri tim vrijednostima je potrošnja snage oko 285 W, a kad se oduzmu gubici maksimalna izlazna snaga iz jedne elektronke je 200 W. U tipičnim spojevima kada dvije elektronke 7378 rade zajedno, anodne struje su ograničene na cca 2 x 280 mA te se može izvući izlazna snaga od najviše 300 W. To znači da bi u najboljem slučaju izlaz mogli opteretiti sa oko 2 A struje na punom naponu od 150 V. No izlazne cijevi vjerojatno ne rade punom snagom , te kad se uračunaju gubici u transformatoru izlazna snaga ovog izvora je moguće i puno manja.
Vidimo da je ulazni mrežni osigurač vrijednosti 10 A što znači da je potrošnja ovog frekvencijskog pretvarača oko 2000 W. To bi značilo da cijeli uređaj radi sa vrlo malom korisnosti (2000 W ulazna snaga, 300 W izlazna snaga). Ovo i ne čudi jer se koristi zaseban sinusni oscilator, a zatim snažna pojačala da se dobije što jača izlazna struja. Princip rada dakle više odgovara NF i VF linearnim pojačalima snage, nego današnjim frekvencijskim pretvaračima za kontrolu elektromotora gdje se mrežni napon impulsno modulira (PWM) za dobivanje različitih frekvencija. Međutim, prednost našeg pretvarača je u tome što se iz njega dobiva vrlo čisti sinusni napon. Stoga je namjena frekvencijskog pretvarača RFL Model 250 posve sigurno bila testna, a ne pogonska jer uređaj ima malu energetsku korisnost (velike gubitke) ali zato čisti sinusni izlaz uz kontrolu pozitivne povratne veze oscilatora i negativne povratne veze pojačala.
Zanimljivo je da na prednjoj ploči, osim kontrola za regulaciju visine i frekvencije izlaznog napona, postoji i utičnica te kontrole za povratnu vezu. Pozitivna povratna veza je naravno za oscilator, a negativna za pojačalo, no ovako napamet ne možemo pisati kako i kada se ove kontrole korigiraju.
Vidjeli smo unutrašnjosti da su svi elektrolitski kondenzatori papirnatog tipa i nakon 60 godina zasigurno posve sasušeni. To nam baš ne ulijeva hrabrost da testiramo ovo napajanje, čak ni u svrhu nekog kratkotrajnog mjerenja ili snimanja izlaznog napona, jer su na sklopovima prisutni visoki naponi, jake struje i relativno visoke frekvencije. Svakako ne želimo izazvati kratke spojeve, eksplozije i slične havarije na komponentama ovog uređaja ili na spojenoj mjernoj opremi.
Tetrode snage 7378 mogu se koristiti za NF ili VF pojačala, modulatore i oscilatore do frekvencije 30 MHz. To znači da bi naš RFL Model 250 mogao biti dobra baza za izgradnju jednog takvog uređaja, naravno nakon što se prethodno zamijene elektrolitski kondenzatori, testiraju izlazne elektronke, te izvedu sve potrebne preinake 🙂