Hi, I am Tony I0JX
Un Salvavalvole + Soft-start per il vostro Kenwood TL-922

Attenzione:  il circuito qui proposto e' stato concepito e provato solamente con un amplificatore Kenwood tipo TL-922.  Variando opportunamente il valore della resistenza R, dovrebbe esser possibile farlo funzionare anche con altri amplificatori lineari che utilizzino valvole con filamento a riscaldamento diretto (tipo 3-500Z, 572B, ecc.), anche se le implicazioni andranno esaminate caso per caso. Chi intenda impiegare il circuito quì proposto lo farà comunque sotto propria esclusiva responsabilità ed a proprio rischio.

1  Le problematiche qui considerate

Come noto, la durata delle valvole di un amplificatore lineare è legata a due principali fattori:

• tempo complessivo di accensione del filamento. A questo proposito va rilevato come, già riducendo di poco la tensione di filamento rispetto a quella nominale, si ottenga un forte allungamento della vita della valvola
• numero di accensioni. Ad ogni accensione il filamento subisce uno shock termico (per il repentino cambio di temperatura) e meccanico (per il conseguente rapido allungamento) che indebolisce progressivamente il filamento stesso. Il fenomeno è aggravato dal fatto che il filamento freddo ha una resistenza molto bassa, fatto che rende ancora più forte detto shock a causa della fortissima corrente di picco all'accensione.

Ciò premesso, quando si operi via radio, capita spesso di stare in ascolto per lungo tempo e di fare QSO solamente ogni tanto. Nel mentre si è ricezione non si sa bene se convenga spegnere il lineare o tenerlo acceso. Infatti se lo si spegne, ogni volta che poi lo si riaccende il filamento subisce uno shock; se invece lo si lascia acceso i filamenti chiaramente tendono a consumarsi. Poi c'è anche l'effetto psicologico: personalmente, tenere il lineare acceso per ore senza utilizzarlo mi innervosisce. Infine, volendo, c'è anche da tener presente il fatto che, a vuoto, il TL-922 assorbe circa 480W.

Il Salvavalvole ha lo scopo di ridurre significativamente detta problematica.

Una seconda questione, che non ha nulla a che vedere con quella sopra descritta, è legata al picco di corrente assorbita all'accensione da parte dell'alimentatore di alta tensione (HV) per caricare i condensatori elettrolitici (picco che va a sommarsi a quello causato dai filamenti freddi, vedi sopra). Se l'impianto di casa regge il picco di corrente non vi sono grandi problemi, ma far prendere quelle sberle ai diodi ed ai condensatori non è comunque bello. Oltre all'effetto psicologico: sentire il colpo del trasformatore ad ogni accensione mi dà un certo fastidio.

Questo secondo problema si risolve con il Soft-start.

2  Il circuito proposto

Il circuito descritto nel seguito espleta sia la funzione di Salvavalvole che quella di Soft-start. Ha il grande pregio di essere interamente realizzato esternamente all'amplificatore che non deve essere quindi aperto. Il circuito essenzialmente consiste:

• in una resistenza R di alto wattaggio posta in serie alla rete, che serve non solo a limitare il picco di corrente all'accensione (come nei normali circuiti softstart), ma anche a mantenere ridotte le tensioni di filamento ed HV nei periodi in cui si permanga per lungo tempo in ricezione
• in un interruttore bipolare S che ha la funzione di accendere e spegnere il lineare
• in un relè K con bobina da 230VAC (acquistabile presso un qualunque negozio di articoli elettrici) e che abbia almeno tre contatti (K1, K2 e K3) di chiusura (ovvero normalmente aperti, NA), almeno uno dei quali (K1) dimensionato per forte corrente (15A o più)
• in un pulsante rosso PR che porti un contatto di tipo NA
• ed in un pulsante nero PN che porti un contatto di apertura (ovvero normalmente chiuso, NC).

Lo schema del circuito è il seguente:

Si noti come l'interruttore "Power" del lineare vada lasciato fisso ad ON, in quanto l'accensione e lo spegnimento avvengono ora tramite l'apposito interruttore S. In tal modo si ha anche il vantaggio di non usurare l'interruttore Power che, a forza di andare sù e giù, prima o poi si romperà.

Il funzionamento avviene così:

• una volta azionato l'interruttore S, il lineare viene a trovarsi alimentato tramite le resistenza R. Il filamento delle valvole si accende quindi gradualmente (senza shock) fino a raggiungere una tensione abbastanza più bassa di quella di lavoro (riducendone così l'usura nel tempo). Inoltre i condensatori elettrolitici dell'alimentatore si caricano anch'essi gradualmente, raggiungendo una tensione totale di appena sotto 2000V (con il commutatore MODE posto in SSB). In tal modo anche la potenza dissipata nei bleeders dell'alimentatore si riduce
• il lineare potrà permanere in tale situazione di sottoalimentazione fino a quando si decida di trasmettere. A quel punto, premendo il pulsante rosso PR, la resistenza R viene cortocircuita dal contatto K1 del relè K (che viene mantenuto attivato da K2), ed il lineare viene istantaneamente a trovarsi alimentato a piena tensione. Ciò comporta solo un modesto picco di corrente e quindi un modesto shock dei filamenti
• finito il QSO, occorrerà decidere se si intenda fare altri QSO nell'arco di pochi minuti, o si desideri invece permanere in ricezione per un tempo significativo. Nel primo caso non si farà nulla e si potrà quindi direttamente di nuovo trasmettere al momento che lo si desideri; nel secondo caso invece si premerà il pulsante nero che PN, fatto che comporta il reinserimento della resistenza R nel circuito e quindi, di nuovo, la sottoalimentazione del lineare
• quando si preveda di dover passare nuovamente a trasmettere, si premerà preventivamente il pulsante rosso PR così da riportare nuovamente il lineare a piena alimentazione.

Si osservi come il contatto K3 del relè K serva ad interrompere la linea dello stand-by del lineare quando questo sia sottoalimentato, onde evitare che il lineare possa essere posto inavvertitamente in trasmissione quando non si trovi in normali condizioni operative.

3  La scelta della resistenza R

Per il mio TL-922  ho determinato come il valore ottimale di R sia pari a 120 ohm. La tensione che si forma ai suoi capi è di circa 90V, con conseguente dissipazione di quasi 70W. Una resistenza a filo da 100 - 120W (ad es. del tipo smaltato) potrà andare bene. Chiaramente potete utilizzare combinazioni serie / parallelo di resistenze così come preferite. Nel montare la (o le) resistenze occorre fare attenzione a che:

• le resistenze non si trovino all'interno di contenitori chiusi, così che siano lambite dall'aria
• non possano venire a contatto con nessun altro oggetto (sia metallico che di plastica)
• siano montate su supporti resistenti al calore (ad es. di ceramica) e vengano connesse al circuito tramite viti e capicorda, senza saldature (i terminali delle resistenze possono raggiungere temperature molto elevate, anche tali da rammollire lo stagno).

Anche se, per chi utilizzi un Kenwood TL-922 simile al mio, un valore di R pari a 120 ohm dovrebbe risultare adeguato, è comunque bene tener presente i criteri sulla base dei quali va effettuata la scelta di R:

• R non deve esser troppo bassa, altrimenti l'effetto benefico del circuito si riduce
• ma non deve neanche essere troppo alta. Altrimenti il ventilatore di raffreddamento delle valvole potrebbe non partire; inoltre il relè interno che scatta all'accensione potrebbe non scattare.

In conclusione, prima di utilizzare il circuito in pianta stabile, si consiglia di verificare la corretta partenza del ventilatore e l'effettivo scatto del relè interno (lo scatto si sente avvenire ad orecchio, dopo una breve vibrazione).

Utilizzando una R da 120 ohm, il consumo complessivo a vuoto del lineare risulta essere, quando si trovi sottoalimentato, di circa 170W, contro i circa 480W altrimenti assorbiti. Un non trascurabile risparmio.

4 La realizzazione pratica

Alcuni consigli relativi all'alloggiamento della resistenza R sono già stati dati sopra.

Io ho montato i due pulsanti PR e PN e l'interruttore S su un pannellino di controllo separato dalla scatoletta che ospita il relè K e (esternamente) la resistenza R.

Data la semplicità del circuito non mi sembra vi sia molto altro da dire.

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