нужна консультация по ВЧ усилителю мощности (600Вт)

нужна консультация по ВЧ усилителю мощности (600Вт) от Ivan_Shab 07 Фев, 2017 17:53
Здравствуйте.
Я занимаюсь вакуумными плазменными установками.
В этих установках плазма поддерживается с помощью ВЧ генераторов работающих на частоте 13,56 МГц. Мощность генераторов варьируется в зависимости от установки и бывает 600 Вт, 1кВт и 3кВт.
Также встречал я генераторы на 2 МГц и 27МГц - но это редкие случаи.

Нагрузкой для таких генераторов является водоохлаждаемый индуктор. Очень похож на те, которые применяются в установках индукционного нагрева.

Так вот к чему это все. Ломаются они часто. А ремонтировать приходится мне.
Получается с переменным успехом. Сам я инженер электронщик. Пока учился не сталкивался с частотами выше 60-100 кГц. Если например в ВЧ генераторе, о которых я говорил раньше, ломается AC/DC преобразователь - то это можно сказать моя тема. Чинить получается. А если ВЧ тракт, то сразу поплыл. Если нахожу явно перегоревшие элементы - меняю. А если после замены нужно что-то подстроить или замерить - то тут ничего пока не получается.

Эти генераторы очень похожи на радиостанции, только без модуляции. Единственное что в них регулируется - это мощность. Тех.поддержки от зарубежных производителей никакой нет. Максимум что они отвечают - это чтобы присылали им на ремонт. Так что приходится самому пробами и ошибками пытаться чинить.

К великому моему удивлению удалось найти одну схему ВЧ усилителя. Прикрепляю её к письму, чтобы показать о чем я говорю.

Проблема в том что не могу найти наставника, с которым можно было бы поговорить об этой тематики. Причем явно радиолюбителей у нас в стране довольно много и никакого секретного знания в этом быть не должно. По форумам радиолюбителей я вижу что многие сами для себя собирают довольно мощные усилители.

Один из моих постыдных вопросов например является точки на ВЧ схеме в которые я могу безопасно тыкать осциллографом.
Сейчас например у меня на столе лежит генератор на 600Вт, который очень хорошо работает до 250Вт. А если задавать мощность больше (от 250 до 600) никакой реакции. Просто колом стоит на 250Вт, а вниз регулируется отлично.

Извините что написал такое большое письмо. Но уж больно хочется разобраться с ВЧ техникой. Буду очень благодарен если что-то сможете посоветовать. Может какую-то статью с которой лучше всего начать. Чтобы понять как это всё работает. Самому собрать макет усилителя например.

Но больше всего я бы хотел найти человека, который взялся бы дать мне 1-2 консультации на примере той схемы, которую я прикрепил к этому посту. Хотел бы получить какие-то практические советы. Хотя бы какие параметры и самое главное как можно померить.

0.jpg 2.jpg ВЧплата.JPG
Ответ #1 от RA4R 29 Июл, 2017 09:52
Что сдохло в усилителе, вопрос всегда интересный, особенно в сочетании низковольтного (по питанию) усилителя и высоковольтной нагрузки. Речь о зазоре с плазмой. Я работаю на 40 МГц, емкость не более 1 пФ, зазор от 3 до 10 мм. Гелий при атмосферном давлении. Мощность при "поджиге" не более 100 Вт, при работе 5-10 Вт. И конечно ламповая схема. Правда, после многих "исканий" изобрел "свою" схему рабочего контура. Сейчас нужно патентовать. Ученые мужи при публикации ссылаются на стандартные аппараты и конструкции, правда в рукописи пишут меня и мое железо. В вашей ситуации выход скорее в эксплуатации усилителей с большим запасом по выходной мощности (3-4 раза). И то не факт, что будут жить долго. Плазма коварная штука. Не терпит ошибок разработчика и конструктора. "Буржуины" тупо верят в расчет и результат симуляции, но позволяют себе забывать о работе с нестандартной нагрузкой, отличной от 50 Ом. Кстати, начинал тоже со стандартных схем и мощности под 500 Вт, но быстро убежал от монструозных аппаратов. Сообщите ваши параметры в зазоре и время работы.
Ответ #2 от US4ICI 29 Июл, 2017 11:23
Иван!
Для ремонта РА у вас есть эквивалент нагрузки 50 Ом 600 Ватт, и измеритель мощности?
Полезно так же иметь анализатор спектра.
Ток каждой пары выходных транзисторов и токи каскадов драйвера какие?

Диапазон РА короткие волны, на нашем портале занимаются частотами от 50 МГц и выше.
Ответ #3 от khach 29 Июл, 2017 13:34
Для работы с плазмой обязательно надо применять автоматическую систему согласования с нагрузкой. Колом стоит 250 вт потому что это срабатывает ограничение по КСВ энергии отраженной от нагрузки. Импеданс плазмы меняется очень причудливо и от ВЧ мощности, и от давления, и от газового состава. Поэтому зажигаете разряд на малой мощности 50-100 вт, и потом плавно поднимаете мощность, настолько плавно, чтобы приводы устройства согласования успевали отрабатывать переходный режим.
Измерения на эквиваленте нагрузки нужны при отладке, но к реальному процессу управления разрядом имеют мало общего. Бойтесь резкого изменения режима плазмы- в этом случает тюнер не успевал отрабатывать изменение импеданса, источник ВЧ отключался, но успевал пожечь ВЧ кабеля внутри разьемов или пластины КПЕ тюнера подпалить. Постоянно приходиться КПЕ ремонтировать, когда технологи в установке плазменного травления сорвут режим.