Автор Тема: Как сберечь усилитель мощности. RZ4HD  (Прочитано 7582 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4530
  • Репутация: +763/-214
  • Дружу с паяльником 57 лет
Re: Как сберечь усилитель мощности. RZ4HD
« Ответ #15 : 28 Ноябрь 2022, 22:02:55 »
Здравствуйте. Добавлю дополнительную информацию. Некоторые LDMOS транзисторы имеют «на борту» защиту от дурака. Там есть защитный диод. Не знаю, есть ли такой диод по стокам у других транзисторов, но у BLF-188 он есть. На схеме транзистора в даташите этот диод не обозначен. Но он есть и если полярность включения неправильная, то блок питания уходит в защиту от закорачивания питания этим диодом. Транзистор после такого действия остаётся целым. Проверял. По даташиту транзистор BLF-188 имеет ESD protection, но это защита от статики. Опять же, она на схеме не обозначена и что защищено я не могу сказать. Несколько лет назад Виктор R3KR говорил и некой защите транзистора от статики по затворам. 
        По стартовым включениям различных усилительных модулей, особенно экспериментальных, да и при тестировании готового РА, я настоятельно рекомендую применять электронные ограничители тока. Иногда усилители включают последовательно с лампой, характеристики которой по напряжению и току просчитаны. При большом потреблении тока усилителем лампа загорается и большая часть напряжения «сядет» на лампе. Мне кажется, что нить накала инерционна и СВЧ транзистор выгорит быстрее, нежели лампа засветится. Я не использую такой метод. Я использую электронные ограничители. Они более шустрые по времени срабатывания.
       На ранних этапах я использовал транзисторную схемотехнику защиты. В ней напряжение в 0.7 Вольта уходило на транзистор и закрывало его. Но токозадающий резистор при больших токах сильно грелся. Плюс для каждого значения тока, как вариант, требовался свой резистор, хотя можно было применить и потенциометр. Позже я стал применять 10 Амперный 60 В понижающий импульсный DC-DC преобразователь с микроконтроллерной установкой требуемого напряжения и тока защиты. Вещь понравилась. Фото привожу. Покупал на Алиэкспрессе. Он там продаётся и сейчас. Ток измеряет правильно. В том числе и при работе СВЧ усилителя. Наводок не ощущает. В принципе, если всё идёт нормально до тока в 10 Ампер, то и дальше всё работает хорошо.
        Позже на Алиэкспрессе появилась 20-ти Амперная версия. Фото привожу.  Устройство состояло из индикаторного и силового блоков. Я его поместил в простенький корпус с разъёмами. Входные провода, идущие на 53 Вольтовый 2 кВт импульсный блок питания, припаивались непосредственно на силовую плату.
       Сначала выставляем ток защиты в 3 Ампера и выставляем нужный ток покоя. Потом постепенно в несколько шагов увеличиваются ток ограничения и раскачка. Рабочий ток усилителя в 20 Ампер не влияет на показания. Очень рекомендую иметь такую штуку у себя дома или на группу радиолюбителей в городе. Сейчас появилась 70 Вольтовая версия для тока в 24 Ампера.  Это наиболее продвинутая версия, но и более дорогая. DC-DC конвертор сделан в виде моноблока. Сначала преобразователь был «сырым», но его доработали. В принципе, все три блока позволят экспериментировать и не палить транзисторы. Рекомендую все три блока в зависимости от толщины кошелька. Транзисторы часто стоят дороже… Юрий.
             



« Последнее редактирование: 28 Ноябрь 2022, 22:07:20 от RZ4HD »
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн RadioНam

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 518
  • Репутация: +56/-137
  • Дружу с паяльником 47 лет
Re: Как сберечь усилитель мощности. RZ4HD
« Ответ #16 : 29 Ноябрь 2022, 09:40:18 »
Я ставлю обычный плавкий предохранитель на всякий случай.

Оффлайн R3KAS

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 258
  • Репутация: +57/-5
Re: Как сберечь усилитель мощности. RZ4HD
« Ответ #17 : 30 Ноябрь 2022, 22:09:51 »
Некоторые LDMOS транзисторы имеют «на борту» защиту от дурака. Там есть защитный диод. Не знаю, есть ли такой диод по стокам у других транзисторов, но у BLF-188 он есть. На схеме транзистора в даташите этот диод не обозначен.
Обратно смещенный диод в цепи сток-исток мощных DMOS и LDMOS транзисторов образуется конструктивно при изготовлении. Его специально никто не делает, но именно он определяет нелинейную выходную емкость транзистора. Этот диод очень мощный, в принципе можно использовать, как мощный  стабилитрон вольт на 70- 80 ;-). В работе усилителя мощности он не участвует, т.к. заперт постоянным напряжение сток-исток, поэтому в даташитах его параметры обычно не приводят, в отличии от транзисторов для источников питания.
А вот защиту от ESD делают специально, это маломощный стабилитрон включенный параллельно цепи сток-исток.


Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4530
  • Репутация: +763/-214
  • Дружу с паяльником 57 лет
Re: Как сберечь усилитель мощности. RZ4HD
« Ответ #18 : 02 Декабрь 2022, 08:55:31 »
         Здравствуйте. Хочу приступить к изложению материала статьи по защитам усилителей. Специально оставил эту часть напоследок. Данный материал очень спорный. Двадцать различных людей будут иметь двадцать различных мнений и каждый по-своему будет прав. Я изложу свой    взгляд на защиту усилителей и скажу,  что наличие защиты, даже простой – это лучше, чем РА без защиты. Я эксплуатировал десять лет самые различные усилители различных производителей, в том числе и два разных передатчика Харрис. Плюс изготовил несколько десятков усилителей на пять УКВ диапазонов и у меня есть определённый опыт. Я произвёл анализ большого количества схемотехники защит и остановился на своём варианте организации защиты РА. Об этом чуть позже.
        Я прикрепляю файл инструкции по эксплуатации словацкого усилителя диапазона 144 МГц. Советую прочитать внимательно этот документ, уяснить и запомнить то, что не следует делать и как работать с усилителем. Данная информация относится практически ко всем усилителям. Документ находится в свободном доступе в интернете.  Хочу обратить внимание на тот факт, что изготовитель ОМ-1002 заявляет мощность в 1 кВт лишь для режима SSB. Для телеграфа эта мощность равна уже 800 Ваттам, а для цифровых мод мощность составляет всего 600 Ватт.  Советую учитывать это и в своих усилителях.
      В виде небольшого файла я прикрепляю информацию с тем, какие защиты имеет этот усилитель. Но, тем не менее, усилитель выходил из строя не по вине оператора, а по той причине, что такая как бы мощная, всесторонняя защита, не сработала. А РА больших денег стоит!!! В одном из ОМ-1002 отгорел вывод стока транзистора BLF-188. Это – не единичный факт. Отмечу,  что у него максимальный рабочий ток в 77 Ампер.  И вывод стока держит  такой ток. Какой же должен был быть ток стока, что бы вывод перегорел??? И защита по току не сработала. Куда смотрели другие защиты? Либо схема не работает правильно, либо её настроили неправильно, либо время срабатывания длительное. Владельцу всё равно. Он имеет факт неисправного не по его вине усилителя с отгоревшим выводом стока.  Делаем выводы. Защит много, а толку было мало… Фотографию прилагаю. Где-то есть и вторая фотография крупным планом отгоревшего стока BLF-188, но найти её в компьютере пока не могу.
         Я собираю информацию по отказам РА от многих радиолюбителей и анализирую её. Мне это интересно, а другим полезно иметь такую информацию, чтобы не делать ошибок своих коллег и не наступать на грабли. Повторюсь, что я имею абсолютно нейтральную позицию и никого не рекламирую и не поливаю дерьмом! Только факты и их анализ.
           Пару недель назад один уважаемый наш коллега поведал мне о своей аварийной ситуации. Причиной оказалось то, что по невнимательности   была неправильно собрана схема коммутации РА, МШУ, трансивера и секвенсора. Был попутан диапазон работы. Это есть часть того, о чём я говорил ранее. Не давайте РА другим, особенно команде, и для соревнований. В МШУ «ушёл» один кВт мощности. В МШУ были защитные диоды и защита по КСВ РА от R3KR отработала надёжно. Не сгорел ни МШУ, ни усилитель.
         В этой теме я не буду анализировать схемотехнику защит. У нас здесь не тема постройки нового усилителя. Естественно, что-то будет представлено и из схемотехники.  Продолжение следует. Юрий.


Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн RC3UE

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1446
  • Репутация: +267/-70
  • QRA: LO07NG
Re: Как сберечь усилитель мощности. RZ4HD
« Ответ #19 : 02 Декабрь 2022, 09:20:35 »
изготовитель ОМ-1002 заявляет мощность в 1 кВт лишь для режима SSB. Для телеграфа эта мощность равна уже 800 Ваттам
Согласно приложенного документа с ТТД, ровно наоборот.
73! Александр RC3UE (ex RA3UJ, UA3UES)

Оффлайн R3KAS

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 258
  • Репутация: +57/-5
Re: Как сберечь усилитель мощности. RZ4HD
« Ответ #20 : 02 Декабрь 2022, 20:48:30 »
В одном из ОМ-1002 отгорел вывод стока транзистора BLF-188. Это – не единичный факт. Отмечу,  что у него максимальный рабочий ток в 77 Ампер.  И вывод стока держит  такой ток. Какой же должен был быть ток стока, что бы вывод перегорел??? И защита по току не сработала. Куда смотрели другие защиты? Либо схема не работает правильно, либо её настроили неправильно, либо время срабатывания длительное.
В свое время был похожий случай с отгоранием выводов и дорожек. Так как это была рекламация , то исследования делали весьма подробные. В итоге выяснилось, что виновата  электрическая дуга. Вывод транзистора был не очень качественно припаян, при работе вывод грелся, припой при этом под воздействием электрического тока имеет свойство к элктромиграции. И вот в один прекрасный момент под сигналом у стокового вывода пропадает электрический контакт. Возникает дуга, горит все до чего она дотягивается, пр этом защита по току и температуре не срабатывают. Они дугу не видят.  Был натурный эксперимент, он подтвердил это предположение.

Оффлайн r3kr

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 600
  • Репутация: +185/-30
  • QRA: KO91OR
Re: Как сберечь усилитель мощности. RZ4HD
« Ответ #21 : 09 Декабрь 2022, 13:45:45 »
День добрый!
Лет 20 назад мы полностью меняли радиостанции в ГАИ и т.д. , снимали радиостанции маяк и устанавливали Моторолу GM300. Ретрансляторы нам нравились Кенвуд TKR 720. Так вот, потом долгое время ремонтировали и обслуживали . Я это все к тому ,что прошло их огромное количество через наши руки. И такой дефект с отпаиванием и превращением припоя во что-то твердое и хрупкое встречался довольно часто .
Это были всегда стоки или коллекторы выходных каскадов при мощности всего 40 ватт . Ретрансляторы маде Япония, Моторола маде США . Всегда все выходные каскады производитель припаивал жирным очень жирным слоем припоя. Для меня этот дефект остался загадкой.
R3KR (ex. EZ3QMR, ex. RA3QTD) - Виктор

Оффлайн ra8abe

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 130
  • Репутация: +84/-13
Re: Как сберечь усилитель мощности. RZ4HD
« Ответ #22 : 09 Декабрь 2022, 16:08:06 »
такой дефект с отпаиванием и превращением припоя во что-то твердое и хрупкое встречался довольно часто
Это, наверное, из серии "металлургических эффектов". В мощных плавких предохранителях при длительных перегрузках даже при небольшом нагреве капельки олова на ленточных проводниках словно въедаются в медь, сопротивление в том месте растет... А дальше, думаю, все понятно. Ток через коллектор или сток тоже приличный.
Александр

Оффлайн R2GKH Виталий

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4222
  • Репутация: +561/-353
  • the Truth is out There...
    • Мысли вслух :)
  • QRA: KO92GP
Re: Как сберечь усилитель мощности. RZ4HD
« Ответ #23 : 09 Декабрь 2022, 20:12:03 »
капельки олова на ленточных проводниках словно въедаются в медь, сопротивление в том месте растет

Простите, а нагрузка какая? Несколько раз замечал подобное, но только если нагрузка - Преобразователь Частоты или мощный Коллекторный Двигатель. У них ШИМ-регулирование по несколько килогерц. Ну а ток, сами представьте привода 90...315 кВт., включенные в группу.
Мы стояли на плоскости,
                  С переменным углом отражения...

Оффлайн R1TX

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 674
  • Репутация: +157/-23
  • ex RA1TEX
  • QRA: KO58NM
Re: Как сберечь усилитель мощности. RZ4HD
« Ответ #24 : 09 Декабрь 2022, 21:48:30 »
интерметалиды это частая штука в микроэлектронике.
Алексей 73!

Оффлайн r3kr

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 600
  • Репутация: +185/-30
  • QRA: KO91OR
Re: Как сберечь усилитель мощности. RZ4HD
« Ответ #25 : 14 Декабрь 2022, 16:08:22 »
Вот интересная статейка на эту тему.
https://www.qsl.net/on7eq/projects/spe_ldmos_pa_repair.htm
R3KR (ex. EZ3QMR, ex. RA3QTD) - Виктор

Онлайн Михалыч

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 9390
  • Репутация: +3164/-125
  • RDA: PS-23
  • QRA: KO37wa
Re: Как сберечь усилитель мощности. RZ4HD
« Ответ #26 : 25 Июль 2023, 22:26:17 »
Контроль тока SSPA - (перевод) - Monitoring proudu jednotlivých modulů SSPA   (autor článku OK1VPZ)
"Scio me nihil scire"  73! UA1019SWL Игорь. 

Оффлайн RZ3RZ

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 783
  • Репутация: +181/-45
  • Антеннам, как и женщинам, нужна красота
  • QRA: LO02RR
Re: Как сберечь усилитель мощности. RZ4HD
« Ответ #27 : 25 Июль 2023, 23:31:27 »
В своем УМ 1200 тоже использовал ACS712 на 20а. С него напряжение через два оу на LM а с них на простой стрелочный вольтметр. Но оч критичны к стабильности напр питания. Тоже я человек - аналог. Стрел индикаторы и реле времен СССР эт мое.
Сергей, Тамбов

Оффлайн R3KHC (RA3QLZ) Виталий

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 187
  • Репутация: +44/-50
  • Подпись находится в стадии разработки
  • QRA: KO91OQ
Re: Как сберечь усилитель мощности. RZ4HD
« Ответ #28 : 26 Июль 2023, 06:00:42 »
снимали радиостанции маяк и устанавливали Моторолу GM300. Ретрансляторы нам нравились Кенвуд TKR 720. Так вот, потом долгое время ремонтировали и обслуживали . Я это все к тому ,что прошло их огромное количество через наши руки. И такой дефект с отпаиванием и превращением припоя во что-то твердое и хрупкое встречался довольно часто .
Лучше поздно чем ни когда.
А что в Маяках то  дефект с отпаиванием и превращением  наблюдали или нет?
Наша раша Алинко не отпаивалась? Болезни  Маяков мне известны перечислять не нужно . Но именно вот такое как в Кенвуд TKR 720 было?
Наше золото неинтерметалидно?

Оффлайн RZ6DD Александр

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 3157
  • Репутация: +973/-111
  • QRA: LN04mx
Re: Как сберечь усилитель мощности. RZ4HD
« Ответ #29 : 26 Июль 2023, 09:48:05 »
Добавлю как-раз по теме.
В своих РА, только на модулях, применяю уже 8 лет защиту от перекачки по входу и большому КСВ.
Защита по входу - отдельный делитель, включен параллельно сигналу, подаваемому на вход усилителя. С него уровень идет на транзистор КТ-815. При перекачке, срабатывает реле Р2, оно отдельным контактом блокируется, и через обестачивание реле Р1 переключает коаксиальные реле на обход усилителя. Уровень срабатывания выставляется резистором R1. Индикация - моргающий красный LED и параллельно ему зуммер на 5 вольт.
Сброс блокировки Р2 - кнопкой RESET.
Подобным образом и переключается обход усилителя по превышению выставленного уровня SWR.
Модули на обеих усилителях 144 и 432 МГц за 8 лет ни разу не выходили из строя, защита срабатывала четко.
73!
PS: реле РЭВ-16 перемотаны на 12 вольт, начинают срабатывать от 10 вольт. Отмытывается половина обмотки,
вторая половина подключается параллельно первой и наматывается обратно.

« Последнее редактирование: 26 Июль 2023, 10:53:03 от RZ6DD Александр »