Эксперимент с модулем RA60H4047M1

Эксперимент с модулем RA60H4047M1 от RZ4HD 07 Янв, 2009 22:47
Здравствуйте, коллеги. Опишу эксперимент с модулем RA60H4047M1(с метеллической крышкой.) В качестве генератора применялся трансивер ICOM-910, который подключался к модулю при помощи самодельного аттенюатора повышенной мощности, корректно сделанного для частоты 432 МГц. Напряжение возбуждения измерялось вольтметром В7-26, ВЧ щуп которого вставлялся в тройник ТП-103. Напряжение на выходе модуля измерялось на 50-ти Омном эквиваленте вольтметром В7-15, ВЧ щуп которого вставлялся так же во второй тройник ТП-103, прикрученный к нагрузке. При измерениях напряжения свыше 100 Вольт (при мощности выше 200 Ватт) применялся делитель 1:10. При этом учитывался поправочный коэффициент его деления на данной частоте, определяемый практическим путём заранее. В качестве блока питания использовались блоки SE-350-12 и SE-350-7.5.
Сразу скажу, что для установки токов покоя требуются меньшие напряжения на второй ноге, нежели у модуля RA60H1317M. При напряжении смещения всего 3.86 Вольта ток покоя уже равен трём Амперам. При напряжении смещения 4.41 Вольта ток покоя равен шести Амперам! Так, что о пяти Вольтах для смещения говорить не стоит.
Отмечу, что при снижении выходной мощности от уменьшения входной и одинаковом токе покоя уменьшается КПД модуля. Нижеприведенная таблица доказывает это. Ток покоя был равен двум Амперам. Это приличный ток покоя. Для получения хорошего КПД модули надо хорошо раскачивать. Это касается обоих типов модулей.

Uпит   Р вых   Р вх   Iпотр   КПД   Кус
13.6В   72Вт   20 мВт   8.7 А   50.7%   3600
13.6В   98Вт   115 мВт   10.8 А   66.7%   852

Были сделан другой эксперимент, заключающийся в следующем. Модуль запитывался напряжением 13.6 Вольта при токе покоя 2 Ампера. Плавно увеличивалась входная мощность. При значении выходной мощности в 100 Ватт, она уже практически не увеличивалась от увеличения раскачки. Тогда я уменьшил смещение до получения мощности в 52 Ватта. Напряжение смещения было 1.88 Вольта при токе покоя порядка 200-300 миллиампер. Ток покоя точно трудно было измерить прибором со шкалой на 30 Ампер. Входная мощность при этом оставалась неизменной. КПД и коэффициент усиления модуля при этом ухудшились. Особенно Кус. Интересно то, что до того уже более не раскачиваемый по входу модуль, можно было дальше раскачивать. Но более 72 Ватт выходной мощности получить не удалось. Значения измерения расположены в третьей строке таблицы.

Uпит   I пок.   Р вых   Р вх   Iпотр   КПД   Кус
13.6В   2 А   103.6 Вт   180 мВт   11.1 А   68.6%   575
13.6В   0.2 А   52Вт   180мВт   6.6А   57.9%   288
13.6В   0.2 А   72 Вт   245 мВт   8.4 А   63%   294

Можно сделать вывод, что для работы модуля с хорошим КПД и коэффициентом усиления, надо модуль открывать до тока порядка 2 Ампер и использовать с большими уровнями мощности. Запас у модулей есть, просто при проектировании РА использовать меньшее количество модулей или модули с меньшей мощностью.
Далее было увеличено пошагово напряжение питания модуля и измерена его выходная мощность. Ток покоя при этом был равен двум Амперам. Результаты приведены в таблице.

Uпит   Р вх   Р вых   Iпотр   КПД   Кус
9.18 В   64.8 мВт    42.3 Вт   7.2 А   64%   653
10 В   180 мВт   54 Вт   8.4 А   63.3%   300
13.6 В   115 мВт   98 Вт   10.8 А   66,7 %   852
16 В   145.8 мВт   134.5 Вт   12.6 А   71 %   922.5
17 В   218 мВт   162 Вт   13,8 А   69 %   743
18 В   274 мВт   176.7 Вт   14.4 А   68 %   645
19 В   320 мВт   196 Вт   15 А   68.8 %   612.5
20 В   320 мВт   204 Вт   15 А   68 %   637,5
21 В   274 мВт   220 Вт   15,5 А   66,8 %   803
21В   20 мВт   50 Вт    7.2 А   33 %   2500

Далее было выставлено напряжение питания 12.5 Вольт, т.е. значение, при котором указаны параметры в даташите, и установлена выходная мощность 60 Ватт при токе покоя в 1.5 Ампера. Я откручивал кабель от эквивалента и включал всё снова в режим передачи. Длинна фторопластового кабеля поизвольная. Не подгонялась. Просто отрезал кусок достаточной длинны и распаял разъём. Модуль это спокойно переносит. Потребляемый ток при этом увеличивался до трёх ампер. И всё. Можно было бы придумать ещё какое-нибудь издевательство над модулем. Но отключение нагрузки или короткое замыкание, я считаю - не есть штатная ситуация, а вот съём мощности в 150 Ватт буду считать штатным явлением.
Ток, потребляемый по цепи второй ноги зависит от тока покоя и составляет 2.2 миллиампера при токе покоя 1.5 Ампера, и 2.8 миллиампера при токе покоя в 3 Ампера. Этот ток не меняется при подаче на вход модуля раскачки. Эта информация может пригодится при проектировании цепи смещения модуля.

Что можно сказать в качестве вывода. Модуль можно эксплуатировать с мощностью порядка 150 Ватт без зазрения совести. Отводите хорошо тепло. Напряжение в 21 Вольт держит. Так, что 18 Вольт в конструкциях будет нормальным явлением. При снижении выходной мощности от уменьшения входной и одинаковом токе покоя уменьшается КПД модуля. Для получения хорошего КПД надо, что бы модуль давал хорошую мощность. Не надо модуль запирать. Ток покоя делайте в 2-3 Ампера.

Какие есть вопросы? Эксперимент с модулем RA18H1213 проводится не будет. Достаточно информации от Сергея Георгиевича. Пишите. Сутки стенд не буду разбирать специально. Юрий. RZ4HD.
Ответ #1 от ra3lx Евгений 08 Янв, 2009 14:39
Доброго здоровья, Юрий!
Большое благодарю за проделанную работу, впечатляет.
Не подскажете как соединяли и осуществляли регулировку напряжения в блоках питания.
Евгений.
Ответ #2 от RZ4HD 08 Янв, 2009 15:01
Блоки соединял последовательно. Три клеммы плюса соединял тремя проводами и спаивал вместе. Так со всеми клеммами. Клеммы сети 220 Вольт поключал параллельно. Ругулировочный потенциометр стоит в проёме заней стенки, где клеммник. Сначала вывел всё на минимум против часовой стрелки. Там всё указано. Выставлял нужные напряжения. Малые напряжения получал от одного источника. Юрий.
Ответ #3 от ra3lx Евгений 08 Янв, 2009 19:49
Благодарю!
Удачи!
Евгений.
Ответ #4 от ru3pa 08 Янв, 2009 21:30
Спасибо за ценную информацию!
73!
Юрий.
Ответ #5 от RW3BP 08 Янв, 2009 22:27
Спасибо Юрий!

Все очень четко и обстоятельно.

73 Сергей
Ответ #6 от RA3LE 09 Янв, 2009 12:35
Юрий, здравствуйте! Для тех, кто любит дело, Ваша информация очень важна. Примите и мою благодарность за проведенные Вами эксперименты.
73! С уважением - Валерий.
Ответ #7 от RX3DR Александр 09 Янв, 2009 13:05
Юра не смог написать чуть раньше,а как изменяются параметры если подать родные +5в на вторую ногу.С током покоя понятно.
Ответ #8 от RZ4HD 09 Янв, 2009 21:50
Привет, Александр. На этот вопрос не могу ответить. Не подавал пять Вольт. Дело в том, что при напряжении в 4.4 Вольта ток покоя уже равен 6 Амперам. Куда больше? От тока покоя, когда он равен 1.5-2.5 Ампера, увы, не зависит значение максимальной выходной мощности. Она зависит от напряжения питания. Подано было 21 Вольт и получена выходная мощность 220 Ватт. Сергей Георгиевич очень правильно регулирует выходную мощность РА, изменяя напряжение питания модуля- драйвера, а не напряжение на второй ноге. Я надеюсь, что эта информация не топ секрет. Теперь я ещё и понял, что КПД хорош только при хорошей раскачке модуля и хорошем токе покоя. В модулях RA60H1317M я не делал таких замеров по исследованию КПД. Работал на получение максимальной выходной мощности. Просто вопросы, задаваемые в личку, привели к нескольким замерам, в результате которых я понял, что надо провести много замеров по определению КПД при разных мощностях и напряжениях. Но смысла не было увеличивать ток покоя более 2-3 Ампер. Мощи больше уже не получить. Маловероятно, что я не прав. А что должно было быть? Кстати, при повышении напряжения на второй ноге, ток покоя повышается сначала плавно, а потом чуть увеличил смещение, буквально на 0.1 Вольта, а ток покоя увеличивается на 1 Ампер. Не знаю, что было бы при напряжении смещения в 5 Вольт. Может ток покоя в 14 Ампер. Зачем он нужен? Поэтому и измерения были самые разные. Вплоть до тока потребления по второй ноге, что бы рассчитать номиналы делителей. Для себя в ходе серии экспериментов я извлёк очень много полезной информации, которую никто пока не предоставлял. Сейчас всё перемелю и по обсуждаем вопрос об особенностях применения РА на модулях для работы с программой WSJT. Много было вопросов косвенных, или прямо задаваемых на эту тему. Юрий. RZ4HD.
Ответ #9 от UA9FAD 13 Янв, 2009 21:59
Юрий, я наверное уже опоздал, но если еще жив стенд (или по твоим предыдущим измерениям), не мог бы ты нарисовать график зависимости выходной можности от входной при номинальных режимах (15в,
I покоя=2а)?. Это позволит в какой-то мере делать выводы о линейности и выборе оптимального количества модулей для заданной мощности.
Ответ #10 от UA1AAE 16 Янв, 2009 18:53
Прошу не пинать, суть вопроса: на упаковке модулей указано, что они являются электростатически чувствительными элементами, а на многих фотографиях посвященных теме этих модулей,находящихся на форуме вижу, что выводы модулей ни с чем не соединены или частично распаяны, каким образом производится защита от статики при монтаже? Ни в одном из постов не нахожу для себя ответа. Интересует технология электрического монтажа, жалко терять не дешевые модули.
Ответ #11 от UA9FAD 16 Янв, 2009 21:37
Короткозамкнутые "четвертушки" на выходе каждого модуля.
Ответ #12 от UA1AAE 16 Янв, 2009 22:54
Виктор, это в работе "четвертушки", а вопрос о стадии пайки и монтажа устройства.
Олег.
Ответ #13 от UA3PC Валерий 16 Янв, 2009 23:07
Обычные меры защиты от статики .
Ответ #14 от UA1AAE 16 Янв, 2009 23:32
Валерий, посмотрите фото по страничкам , выводы "висят" в воздухе и между собой не соединены !