Уважаемые посетители! Форум CQHAM.RU существует исключительно за счет показа рекламы. Мы будем благодарны, если Вы не будете блокировать рекламу на нашем Форуме. Просим внести cqham.ru в список исключений для Вашего блокировщика рекламы.
Страница 7 из 10 ПерваяПервая ... 45678910 ПоследняяПоследняя
Показано с 61 по 70 из 92

Тема: КВ усилитель 1 КВт на двух LDMOS

  1. #1

    Регистрация
    22.12.2012
    Адрес
    РБ
    Сообщений
    745
    Позывной
    EW3MM

    КВ усилитель 1 КВт на двух LDMOS

    Поскольку к моей конструкции был проявлен интерес со стороны многих радиолюбителей, с одобрения администрации было решено создать отдельную тему. Постараюсь более подробно описать все особенности и нюансы конструкции.

    Усилитель построен на двух MRFE6VP61K25GS. Выбор пал именно на эти транзисторы по причине привлекательной цены (по 90$) на Aliexpress у проверенного продавца.

    Не смотря на то, что пара таких транзисторов может много больше, цель была уложиться в киловатт увеличив надежность конструкции и принципиально отказаться от ШПТЛ в пользу обычного ШПТ.

    Транзисторы припаяны к медному основанию. Никакой особенной технологии не применялось. Паяльную насту XGZ40 нанес на подложки транзисторов, не залуживая. Затем на разогретой медной пластине этой же пастой пролудил место для транзисторов в заранее профрезированной на глубину 0.5 мм канавке. Положил, подвигал, прижал небольшим грузом и дал остыть.

    Вложение 375929 Вложение 375930

    Выходной трансформатор 1:9 состоит из четырех ферритовых бочек Fair Rite 2661102002 (61 материал). Медные трубки от систем кондиционирования внешним диаметром 12 мм и толщиной стенки чуть более 1 мм. Щеки из одностороннего стеклотекстолита толщиной 1.5 мм, фрезерованы на ЧПУ.

    Вложение 375931

    Вторичную обмотку (3 витка) делал в трех вариантах:
    1. Кабелем RG-402.
    2. Тремя сложенными кабелями RG-316.
    3. Девятью сложенными посеребренными PTFE внешним диаметром 1.5 мм.
    Второй и третий вариант примерно одинаково лучше первого. Остановился на третьем.
    Трансформатор умеренно нагревается. Благодаря тому, что используемые вентиляторы выходят за пределы невысокого радиатора, они обдувают всю плату, в том числе трансформатор. Поэтому на его нагреве можно не заострять внимание.

    Вложение 375926 Вложение 375927 Вложение 375928

    Входной трансформатор 1:4 изначально был выполнен на ферритовом бинокле BN-43-202.
    Затем заменил на BN-43-3312, получив лучшее согласование на диапазонах 1.8-3.5 Мгц.
    Первичная - два витка, двумя вместе сложенными PTFE внешним диаметром 1.5 мм.
    Вторичная - 2 медные трубки и щеки, изготовленные на ЧПУ. Классика, короче.

    Ввиду большой суммарной емкости затворов двух LDMOS, классическая коррекция конденсатором параллельно вторичной обмотке не помогла. Сильный завал сопротивления на ВЧ удалось компенсировать другим способом - резисторами 6.6 ом и небольшой последовательной индуктивностью (см. схему).
    Кстати, почти такой же положительный результат я получал, добавляя ООС со стоков на затворы цепочкой резистор(500 ом) + конденсатор(0.1 мкф). В итоге склонился к первому варианту без ООС.

    Цепь смещения с термокоррекцией на симуляторе показала идеальную зависимость тока покоя (напряжения смещения) от температуры (2.1 мВ/град). Воплощенная в железе работает также очень хорошо, хотя немного сложнее классической. ОУ LM358 я специально расположил ближе к вентилятору, потому как операционник, нагреваясь от медного основания немного плывет.

    Экспериментируя с разными значения тока покоя, определил, как самое оптимальное значение - 1.5 А на каждую сборку.
    После настройки смещения желательно, отключив ФНЧ и глядя на экран анализатора спектра, вращая в очень небольших пределах один из подстроечников смещения, убить вторую гармонику на -60 dB.

    Первый входной аттенюатор -10 dB собран в виде бутерброда из двух ваттных резисторов. Можно использовать компактный фланцевый, поместив на радиатор. У меня к ним доверия нет - сделал по-старинке.
    Второй аттенюатор -10 dB частотнозависимый на плате УМ. Плавно уменьшает затухание на 3.5 dB от 1.8 до 50 Мгц.

    Вложение 375934 Вложение 375935

    Шесть секций ФНЧ сгруппированы следующим образом:
    1.8/3.5-5.3/7-10/14-18/21-28/50-54
    Все кольца T130. Кольца немного греются, поэтому плата установлена в воздушный поток вентиляторов.
    Реле OMRON G2RL-1-E с временем включения не более 10 мс. Это важно для нормальной и правильной работы в режиме автоматического переключения.
    Конденсаторы ATC100C. В секции 50-54 Мгц - ATC100B.
    Мелкие 10 и 22 пф - китайская глина 1808 на 3кВ.

    Вложение 375932

    Тандем-матч собран на плате ФНЧ. Схема классическая, заострять на ней внимание нет смысла.

    Реле обхода - вакуумные KILOVAC HC-1. Время включения 3.5 мс. К тому же они практически бесшумные.

    Плата УМ соединяется с платой ФНЧ кабелем RG-142 длиной 85...90 см.

    Вложение 375933

    Платы изготовлены методом фрезеровки на ЧПУ из стеклотекстолита времен СССР толщиной 2 мм и очень жирной фольгой. Поэтому полигоны не усилены ничем, просто залужены. Не греются.

    Блок питания FlatPack2 третьей ревизии, прошит на 48 вольт.
    Как шить и как использовать блоки питания более ранних ревизий можно прочитать здесь http://www.cqham.ru/forum/showthread...%FF-Flatpack-2

    На боковой части алюминиевого радиатора собрано два параметрических стабилизатора напряжения на 27 вольт (для HC-1) и 12 вольт для остальных потребителей. Транзисторы TIP142 в корпусе TO-247.
    Дисплей потребляет 0.6 А, поэтому LM7805 необходим теплоотвод.
    BTS50085 почти не греется, достаточно небольшого полигона под ней.

    Вложение 375941

    Все защиты реализованы программно:
    1. От превышения выходной мощности
    2. От превышения отраженной (косвенно КСВ).
    3. От превышения тока стоков
    4. От превышения напряжения питания выходного каскада
    5. От превышения температуры радиатора
    6. От неправильного выбора секции ФНЧ (время реакции 25 мсек)
    Время реакции защит 1...4 - не более 100 мксек.
    При срабатывании любой защиты отключается все, что можно отключить, кроме реле ФНЧ.
    Алгоритм защиты 6 - в течение 25 мсек мощность меньше 30 Вт, а ток больше 5 А.
    При срабатывании зашиты 5, бипер будет подавать короткий звуковой сигнал с длинной паузой.
    Сбросить ошибку нельзя до тех пор, пока температура не уменьшится на 15 градусов.

    Вычислительной частью является микроконтроллер PIC18F458. В отличие от AVR, которые пробиваются статикой и не переносят ВЧ наводки, МК этого производителя (не зря Microchip сожрала AVR) давно зарекомендовал себя, как надежное устройство из бюджетных вариантов.
    Также, ввиду особенностей этого МК, если он даже зависнет, что маловероятно, порты перейдут в Z-состояние и через резисторы, подтягивающие затворы 2N7002 к массе, последние закроются и пропадут все сигналы управления чем-либо.
    МК работает на частоте 4x10 Мгц. Не исключены совсем небольшие помехи на кратных частотах в режиме приема.
    А вот китайский Nextion ВЧ наводок боится. Очень желательно отделить его металлической пластиной и пропустить четыре соединяющих провода несколькими витками через ферритовую трубку ближе к дисплею.

    Программно реализован автоматический бенддекодер. Нет необходимости использовать какие-либо внешние сигналы для переключения ФНЧ. Также присутствует возможность выбирать секции ФНЧ вручную.
    Последовательность работы декодера следующая:
    1. Поступает сигнал PTT.
    2. Включаются оба реле обхода одновременно.
    3. Задержка включения реле обхода - 5 мс (по умолчанию).
    4. Цикл измерения частоты длительностью 3 мс.
    5. Переключение соответствующих реле ФНЧ.
    6. Задержка для реле ФНЧ - 10 мс (по умолчанию).
    7. Включается BIAS.
    Значения пунктов 3 и 6 можно изменять в бОльшую сторону в меню настроек.
    Пункт 4 может повторяться до тех пор пока, в соответствии с алгоритмом достоверно не вычислится частота сигнала, и пока присутствует сигнал PTT.

    Алгоритм измерения частоты:
    Цикл разбит на 30 итераций.
    В каждой, в течение 100 мксек происходит подсчет количества импульсов ВЧ сигнала.
    В каждой итерации обновляется максимальное измеренное значение, оно сравнивается с текущим измеренным. Если разница превышает 1 Мгц, инкрементируется счетчик ошибок.
    Если счетчик ошибок в конце цикла не превышает 30% от количества итераций, считается, что максимальное, постоянно обновляемое значение частоты валидно.
    Иначе измерение повторяется, пока присутствует сигнал PTT.
    В телеграфе амплитуда сигнала псевдослучайная и повторения не требуются, на 99% измерение происходит корректно в первом цикле, поэтому первый символ не теряется даже на больших скоростях.
    В SSB такой алгоритм необходим, потому как сигнал стохастический.

    Индикация, управление/настройки - сенсорный 5-ти дюймовый дисплей Nextion NX8048K050.

    Все вычисления и тяжелые формулы перенесены в контроллер дисплея, чтобы сэкономить временные ресурсы МК, отвечающего за активацию защит. Поэтому защита по КСВ не реализована. Этот параметр вычисляется в дисплее исключительно для индикации.

    Гистерезис второй скорости вентилятора - 5 градусов.
    Настройки и последние состояния сохраняются в EEPROM и восстанавливаются после включения.

    Файл проекта для Nextion (HMI) можно редактировать в среде Nextion Editor под свой вкус и цвет, изменять что угодно.
    Для изменения заставки необходим рисунок разрешением 800x480.

    Обзорное видео (индикация, управление, ток, мощность, гармоники):
    https://youtu.be/cJLrz4Bv3TI

    Ответы на вопросы по автоматическому бенддекодеру в режиме CW:
    https://youtu.be/NY5LwHiy1AI
    https://youtu.be/QjopixwJeLM

    Несколько свежих фотографий, чтоб понять концепцию расположения элементов конструкции.

    Вложение 375936 Вложение 375937 Вложение 375938 Вложение 375939 Вложение 375940
    ex call EW3ABW



  2. #61
    Не походит на ПАМ, там была бы симмерия, а тут нет её. Там скорее сложение сигналов, а не умножение. Уменьшал, увеличивал длину дросселя, доматывал, сматывал витки, те менял индуктивность - не влияет. За дросселем сигнал чистый, до и после посылки. На затворах сигнал чистый идеальный. Мощность особо не поднимал от 100W до 300W, пока напруга 40V. Подключал земли в разные точки, это не меняет картину. При начале/конце пачки смотрел осц. на стоках. В начали провал почти до нуля, первые микросекунды, затем выход на ном. напругу 40V +переменка что и на входе, но с гармониками, как положено, по окончании пачки выброс аж до 200V, но один, далее затухание, микросекунд 60...100. Аналогично как на картинке в #57 посту.

    Менял кабеля, смотрел и на выходе, тоже самое по форме что с ответвителя. Кабель похоже не звенит.

  3. #62
    в rc цепь по щатворам поставьте 0.1мкф.

  4. Спасибо от UT1LW

  5. #63
    Идея понятная, но, по сути, зачем увеличивать затворную ёмкость? Уменьшать её нужно.

  6. #64
    вы ее не увеличиваете никак при входном сопротивлении несколько ом резистор 200ом и конденсатор 0.1uf никаким боком ёмкость не создадут а импеданс от бесконечности на средних и длинных волнах придавит во вменяемый.

  7. #65
    Хватит уже флудит в авторской теме! Есть несколько тем посвященный комплектующим для УМ, там и беседуйте!
    То же самое касается общих вопросов построения УМ, полно таких тем.

  8. Спасибо от RA1TEX

  9. #66
    Здравствуйте!
    Вопрос по прошивке индикатора для этого усилителя.
    После обновления программы через microSD при включении дисплея внизу появляется текст error MCU connection.
    В чем может быть дело?

    73!

  10. #67
    Цитата Сообщение от UA3QLC Посмотреть сообщение
    error MCU connection
    Эта надпись появляется если нет обмена данных между дисплеем и контроллером по UART.
    Проверьте правильность "перекрестных" соединений Txd RxD .
    73! R8CT. Oleg

  11. #68

  12. #69
    Подскажите, какие напряжения должны быть на выходе детекторов тандемматча, при выходном киловатте (на выходе F и ALC в верхнем, по схеме, положении потенциометра) , и выход R, при том-же киловатте и работе на идеальный эквивалент и КСВ 2 (или 1,5 - не суть..)


  13. #70

    Регистрация
    20.08.2006
    Адрес
    москва с 2022
    Сообщений
    2,583
    Позывной
    R2BT
    Владимир, это несложно считается.
    При мощности 1000 Вт в нагрузке 50 Ом расчетное значение напряжения 223,6 Вольт ( подтверждается проверенным вольтметром) . На выходе трансформатора напряжения при 24 витках получим 223,6:24=9,32 В. Это амплитудного 9,32х1,41=13,1Вольта . По условиям баланса напряжение с выхода датчика тока должно иметь такое же значение ( легко проверяется расчётом). Следовательно, суммарное напряжение после выпрямления на выходе F будет 26,2 Вольта, а на выходе R равно нулю. Реально - при учёте падения напряжения на диоде , на выходе F будет меньше на 0,4-0,7В. В цепи ALC стоит делитель где-то от 1:3 и больше ( на пальцах), на верхнем выводе потенциометра будет минус 8,5 Вольт в максимуме.
    При КСВ больше 1 точно расчитать значения Uf и Ur можно, только зная мощность, выделяемую в активной части нагрузки.
    Это несложно расчитать только при точно известном внутреннем сопротивлении источника, например, 50 Ом.
    А реально, при КСВ=2, транзисторный усилитель запросто может выдать разную мощность при нагрузке 25 Ом, и при нагрузке 100 Ом, и в этих случаях показания Uf будут отличаться.
    На практике можно узнать выходную мощность усилителя, вычитая значение отраженной мощности из значения падающей мощности, используя показания Uf как калибровочное при нагрузке 50 Ом. "Падаюшая" равна выходной только при значении нагрузки 50 Ом, при котором прибор балансировался и "поверялся".
    Полезно с помощью того же проверенного вольтметра "отбить" показания Uf при мощности 750 Вт, 500 Вт, 250 Вт с нагрузкой 50 Ом, этого будет достаточно для калибровки шкалы стрелочного прибора, или для учёта в математике микропроцессора, если такой используется.
    Последний раз редактировалось UA9OC; 25.08.2023 в 19:13.
    Виктор, R2BT, ex UA9OC

  14. Спасибо от R8OAE

Страница 7 из 10 ПерваяПервая ... 45678910 ПоследняяПоследняя

Информация о теме

Пользователи, просматривающие эту тему

Эту тему просматривают: 1 (пользователей: 0 , гостей: 1)

Похожие темы

  1. Стоит ли собирать усилитель на двух ГУ-72?
    от CorvaLol в разделе КВ усилители
    Ответов: 506
    Последнее сообщение: 23.03.2023, 17:36
  2. Ответов: 41
    Последнее сообщение: 30.10.2019, 08:28
  3. RF эквалайзер или обратная связь для LDMOS 1 КВт?
    от r3kr в разделе Усилители мощности
    Ответов: 43
    Последнее сообщение: 25.05.2017, 13:00
  4. Ответов: 64
    Последнее сообщение: 15.06.2011, 18:26
  5. Лён в двух блоках
    от mvg в разделе Технический кабинет
    Ответов: 11
    Последнее сообщение: 30.06.2007, 20:48

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения
  •