Voeding voor accutoestellen

Na de restauratie van een accu-radiotoestel, zoals bijvoorbeeld de Fada 169A, ontstaat vrij automatisch de wens om zo'n radio weer te laten spelen. Indertijd werd een dergelijk toestel via een aantal snoeren direct aangesloten op een loodaccu en een hoogspanningsbatterij. Zonodig gebruikte men ook nog een derde batterij voor de negatieve roosterspanning. De hierboven genoemde spanningsbronnen worden meestal de A, B en C voeding genoemd.


Belgische accubak t.b.v. anodespanning uit 1926

Het is mogelijk om een omvormer te construeren met een ingebouwde accu die deze A, B en C spanningen levert. De eisen die hier aan worden gesteld zijn:

De omvormer dient geen merkbare stoorstraling te veroorzaken waardoor de radio-ontvangst zou kunnen worden gehinderd;
De omvormer dient de volgende spanningen te leveren:
A) 2.1, 4.2 en 6.3 volt gloeispanning, minimaal 4 A gedurende 2,5 uur;
B) 60, 90, 120 en 150 volt anodespanning, minimaal 15 mA gedurende 60 uur;
C) 1.5, 3, 4.5, 6, 9, 15, 22 en 30 volt negatieve roosterspanning, stroomloos.
De omvormer dient te zijn voorzien van een acculader die op het lichtnet werkt. De lader levert aan een lege accu minimaal 1 A, bij een accuspanning van 7,2 volt is de laadstroom gedaald tot maximaal 50 mA zodat "overladen" wordt voorkomen.


Gloeistroomaccu plus acculader uit 1923 (NSF)

De acculader werkt als volgt:  de nettransformator transformeert de 230 volt netspanning omlaag naar 2x 9 volt. Deze wisselspanning wordt via een dubbelzijdige gelijkrichter omgezet in een pulserende gelijkspanning. Via een thyristor wordt de loodaccu nu opgeladen met 7,2 volt, een gloeilamp van 40 Watt in serie met de nettransformator zorgt hierbij voor de stroombegrenzing (1 A). Via een transistor wordt de thyristor uitgeschakeld wanneer de accu is geladen. De schakeling is voorzien van  temperatuurcompensatie (-20 mV/graad C).

De gloeistroom (6 volt) komt rechtstreeks uit de loodaccu. Voor de 4 volt wordt gebruik gemaakt van een ballast transistor, voor de 2 volt wordt een tweede ballast transistor gebruikt. De gloeistroom wordt bij 2 en 4 volt bedrijf begrensd op 4 Ampere via een derde transistor.

De anodespanning (150 volt) wordt opgewekt via een elektronische omvormer (38 kHz). De lagere anodespanningen 120, 90 en 60 volt worden afgenomen via een elektronische spanningsdeler met 3 FET's.

De negatieve roosterspanning (-1,5 tot -27 volt) wordt geleverd door een batterij van 6 penlight cellen en twee 9-volts batterijtjes. De lagere spanningen worden afgenomen via aftakkingen van deze batterij.

Er zijn een aantal maatregelen genomen om de verschillende schakelingen te beschermen tegen overbelasting en kortsluiting. De gloeistroom is beschermd via een zekering van 5 A, de transistors voor de 2 en 4 volt zijn beschermd via een elektronische stroombegrenzing (max 4 A). De DC/DC omvormer is kortsluitvast, de FET's worden beschermd door 3 zenerdiodes en hebben bovendien elk een ingebouwde beveiligingsdiode.

De getoonde accuvoeding is uitgerust met een dekselschakelaar, de loodaccu is alleen aangesloten wanneer de deksel is geopend.  Een ingebouwd steuntje maakt het mogelijk om de deksel bij gebruik van de voeding of bij het laden van de accu op een kier te zetten. Bij geopend deksel is de totale ruststroom minder dan 15 mA.


De inhoud van de accubak, geheel links de acculader (gloeilamp, nettransformator en regelprintje), in het midden de 6 naar 150 volts DC/DC omvormer, ernaast de spanningsdeler voor de gloeispanningen, ervoor de 6 volts loodaccu en geheel rechts de dekselschakelaar


In de deksel bevindt zich links de spanningsdeler met de 3 FET's voor de anodespanningen en rechts de batterijen voor de negatieve roosterspanningen. De tweede 9-volts batterij is hier nog niet gemonteerd

Het rendement van de DC/DC omvormer is 85%, dit is exclusief de FET-spanningsdeler. Wat belangrijker is, wanneer er geen anodestroom wordt afgenomen is de ruststroom van de omvormer minimaal (minder dan 1 mA). 

Er zijn geen steile schakelflanken, zodat er ook geen hinderlijke stoorstraling is tijdens radio ontvangst:


Uitgangssignaal van de DC-DC omvormer vr de gelijkrichter, geen steile schakelflanken

Uitbreidingen:

Isolatie van de DC-DC omvormer. Door de in- en de uitgang van de omvormer van elkaar te isoleren wordt het mogelijk om ook toestellen te voeden waarbij de nul van de A, B en C voeding niet met elkaar verbonden mogen zijn. Dit is b.v. het geval bij sommige na-oorlogse draagbare batterijradio's. Er worden op dit moment een aantal mogelijkheden onderzocht om dit op een relatief eenvoudige manier te realiseren.

Handmatig instelbare anodespanning. Sommige zeer oude detectorbuizen werken beter op een detectorspanning die lager is dan 60 volt. Dit is mogelijk door de weerstand 470 k (schema anodespanning) uit te voeren als instelbare weerstand.

Handmatig instelbare gloeispanning. Bij oudere toestellen (pr-1925) worden vaak buizen gebruikt die veel minder gloeistroom verbruiken dan de oorspronkelijke helgloeiers. Hierdoor ontstaat de wens om de gloeispanning (2 en 4 volt) handmatig te kunnen verlagen. Dit is mogelijk door de weerstand 10k (schema gloeispanning, onderste 10k weerstand) uit te voeren als instelbare weerstand.


Handmatig in te stellen anodespanning (linker draaiknop) en handmatig in te stellen gloeispanning (rechter draaiknop)