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真空管アンプ・無線の部屋 もっとも愛用されている３－５００Ｚ×２ リニアアンプ
もっと詳しくしりたい・・・
（工事中）３－５００Ｚ×２ 落成検査用に製作した本格的リニアアンプ
自作した３－５００ パラレルアンプ |
定格は以下の通りです。 終段：Eimac ３－５００Z×２ 出力：１Kw 陽極電圧：３２００V 最大陽極電流：６００ｍA 入力回路：π型 出力：π型 方式：Granded-Grid 帰還あり 高圧電源内蔵型ＤｅｓｋＴｏｐ-Ｌｉｎｅａｒ- Ａｍｐ この自作アンプとTL-922 で落成検査を 受けました。 効率が５５％程度なので もう少し精密なチューニングが必要です。 デップメーターとＳＷＲ計だけではどうもう まくないようですね。 |
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タンク回路部品： リニアアンプを製作する上でもっとも重要なのが出力同調回路で す。左の図はプレートバリコンとタンクコイル及びＲＦＣです。タンク 回路の注意点は以下のとおりです。 (中央がカップリングコンデン サ、奥がロードＶＣです） ①プレートインピーダンスとアンテナインピーダンスのマッチング ②電力ロスを最小限に ③高調波に対する十分な減衰特性を得る ④オールバンド化が容易なこと ⑤電圧・電流耐圧、熱や振動に十分耐えること |
１Kwクラスになるとタンクコイルも直径３ｍｍの銅線がほしいところです。本来は５Φ程度のパイプで作りたかったのですが,ご覧のように自作のエアダックスコイル（２Φメッキ線）を使っています。陽極バリコンは３KV耐圧を使用しています。ロード側は１KVのものです。 カップリングは村田の１５Kv１０００PFを使っています。このコンデンサーは高圧大電流用のものが必要です。同調コンデンサは円盤型の高圧大電流用で高周波特性の優れたものを使用します。村田のＤＡ，ＤＣシリーズがお勧めです。回路設計の計算式はいろいろな本で紹介されていますのでそちらを参考にしてください。タンクコイルのインダクタンスは計算で求めることができますが、最終調整はフルパワー時の陽極効率で行います。 |
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入力回路： 通常のパイ型回路です。上の図は真鍮のダストコア入りボビン、下図はアンプに組み込ん だ入力回路です。１KWクラスのリニアアンプには入力同調回路は必須です。 ３－５００Zパラの場合、入力インピーダンスは８０オーム前後になりますのでインピーダンス 変換が必要になります。コイルは１２Φの真鍮ダストコア入りボビンで巻きました。おおむね コイルのQを３程度に設定して設計すればいいと思います。 入力回路はインピーダンス、パワーとも低いので同調コンデンサの耐圧は５００Ｖ程度で十 分です。高周波電流は流れますので、2～３個パラにして使うと安心できます。モノバンド の場合はリンク結合でも問題はありません。 |
| ＧＧはインピーダンスがエキサイタの出力インピーダンスに近いため、入力回路を省いている製作例を見かけますが、あまり感心できません。自作は世界で1台しか無いものを作るわけだから、いつも最高を求めるべきではないでしょうか？ コリンズのハイパワー機はこのインダクタンスをバリＬにしてパネルから調整できるようにしてある機種があります。これは入力パワー（出力パワー）によってインピーダンスが変化するため、より精密にチューニングが取れるようにしたためと思われます。 また最近のバンド幅拡張にも問題なく使用ができるよう配慮したものとも思われます。（回路のＱを低く設定しておるため、その都度同調を取らなくても実用にはなりますが・・・・） |
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冷却ファン： 左右で真空管のプレート形状が 違っていますが気にしないでくだ さい。調整の途中で１本破壊し てしまいました。クーリングはアル ミ製の大型４枚羽のファンを２０ ００回転で回しています。ブックフ ァンよりかなり静かです。かなりの 風量があります。当然ですがプ レート部分だけでなくリードピン 側にも送風しています。 メイン 電源を切っても６０秒間ほど送 風を続けるよう遅延回路が入っ ています。本来はアイマックのチ ムニーセットを使うべきですがこ れでも十分実用になります。 |
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電源回路／バイアス回路： 高圧危険です。触れることができないよう設計する必要があります。生命の 危険が伴います。 高圧、ヒーター回路はソフトスタート回路を設けています。これは電源投入 時のラッシュカーレントを抑えて真空管と高圧回路の部品（整流ダイオードと コンデンサー）の劣化を防ぐものです。各トランスの１側に直列抵抗（３０オー ムから５０オーム ２０Ｗ型）を挿入し、突入電流を制限するものです。 おおむね５から１０秒後にＲｙによりこの抵抗を短絡し、正常動作エリアに移 行します。れから作る人は是非お勧めです。 |
たとえば３－５００Ｚの場合定格ヒーター電流は１５Ａ程度ですが、電源投入時はその数倍の電流が流れ、ヒータにストレスを与えることになります。著しく球の寿命を縮めることになります。高圧整流回路も同じで、コールドスタート時は整流回路のコンデンサーで短絡されているようなものでトランスおよび整流ダイオードに過大な突入電流が流れます。
写真↑：高圧ブリッジ基盤ユニットの下に高圧トランスがある。上側に見えるのは高圧整流コンデンサーブロック。耐圧は４ＫＶ。高圧ブロックの上面は透明アクリル板で保護してあり、触れないようになっている。
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シャーシー裏側： バイアス回路はヒータの電圧を８Ｖ前後バイアスをかけてアイドリング電 流をを調整します。プレート電圧によりバイアス電圧を決めます。私の 場合は８Ｖ５０Ｗのパワーツェナーを使いました。最近は小型のツェナ ーとパワーＴｒを組み合わせて代用している場合が多いようです。 フィラメントチョークと３-500Ｚソケット付近。左下はアンテナリレー。 ソケット周辺は銅版を使ってアース配線をしてインピーダンスを下げてい ます。（これから作る人は全面銅版を敷き詰めると良い） |
パワー測定結果（概算値）：
出力電力 |
陽極電圧 |
陽極電流 |
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１０ＷＩＮ時 |
２００Ｗ |
３２００Ｖ |
１３０ｍＡ |
６０ＷＩＮ時 |
１０００Ｗ |
２８００Ｖ |
６５０ｍＡ |
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