Автор Тема: Транзисторный УМ PA 50 MHz  (Прочитано 3206 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн UR4LRG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 31
  • Репутация: +16/-0
Re: Транзисторный УМ PA 50 MHz
« Ответ #15 : 16 Июль 2020, 18:02:40 »
Подготовил теплоотвод. Советская медь 10мм толщиной, размер сделал 100х150мм. Фото из текущего проекта на двухпаллетный усилитель.

Начал думать, как решить проблему отвода тепла. Я не люблю шум в шеке, поэтому сразу решил, что это будет вода. В отличии от других конструкций, которые ”подглядывал” во время размышлений, я решил не паять никаких трубок, а всю нижнюю часть плиты утопить в воде. В теплоотводной плите у меня нет ни одного сквозного отверстия.
Спаял коробку из стеклотекстолита, как раз по размеру медной плиты. Сверху и снизу впаял две медные трубочки 8 мм. Паллета стоит вертикально, одна трубка внизу, одна вверху, вода всегда касается паллеты. Воды помещается примерно 400 грамм. Паллета ”утапливается” в коробку на высоту плиты, фиксируется двумя саморезами 6х2.9 и герметизируется силиконовым герметиком. После застывания силикона проверить герметичность просто – одну трубочку закрываете, в другую дуете. Воздух не должен ни где проходить.
Огромным преимуществом этого решения является контакт воды со всей нижней стороной паллеты. При этом получается отличный теплоотвод даже при небольшом потоке воды и тепловой буфер.  При аварии, если заклинит насос, не сработает датчик температуры, то температура паллеты не поднимется выше 100 град, пока бОльшая часть воды не выкипит. Но это Вы увидите по обильному пару из усилителя 
Недостаток решения – паллета может работать только в вертикальном положении. Этот вопрос легко решается установкой в контроллере ртутного датчика положения, но я его не ставил.
Вода подается насосом в нижнюю трубку и нагретая, уходит с верхней.
Вот что получилось:

Оффлайн UR4LRG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 31
  • Репутация: +16/-0
Re: Транзисторный УМ PA 50 MHz
« Ответ #16 : 16 Июль 2020, 18:03:28 »
Справа – датчик КСВ, его делал параллельно. Так же, сделан на ФАФе 2мм, с самодельной металлизацией.

Собрал паллету, установил плиту в коробку, все загерметизировал силиконом.
Собрал выходной ФНЧ (по совету коллег с VHFDX.RU). Это ФНЧ 5-го порядка Чебышева, тип 1. Считал в Filter Solutions.
Емкости использовал К15У, которые совершенно не греются при полной мощности. Катушки сделал так, что бы их можно было слегка растягивать – сжимать для настройки. 
Все укрепил на боковой стенке, соединил кабелем RG402.
Вот что получилось.

Оффлайн UR4LRG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 31
  • Репутация: +16/-0
Re: Транзисторный УМ PA 50 MHz
« Ответ #17 : 16 Июль 2020, 18:04:07 »
На паллете видны емкости стоков 180 пФ из конденсаторов КСО (просто других не было).
Они сильно грелись даже при 300 Ватт и были заменены на К15У 150 пФ и это оказалось очень удачным решением.
Провода питания паллеты – это оплетка от кабеля RG213, затянутая в термоусадку. Они получаются толстые и мягкие.

После этого приступил к сборке буферной охладительной емкости для воды.

Оффлайн UR4LRG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 31
  • Репутация: +16/-0
Re: Транзисторный УМ PA 50 MHz
« Ответ #18 : 16 Июль 2020, 18:04:48 »
Она так же изготавливается из стеклотекстолита, методом его пайки. В бока охладительной емкости впаиваются медные трубки 8мм.
Края ее должны быть ровные, иначе будет протекать.
Радиатора готового не нашел, пришлось сваривать три куска стандартного профиля, швы потом слегка фрезернуть. Разумеется, в месте установки буферной емкости не должно быть никаких отверстий в радиаторе. Площадь радиатора примерно 4000 см.кв., этого должно было хватить для рассеивания тепловых 400 Ватт, которые мы отводим водой из паллеты. Установил на силикон буферную емкость, прижал алюминиевой пластиной. Объем этой емкости – 1,3 литра.
На этом же радиаторе собран входной аттенюатор 12 дБ. Радиатор рассеивает мощность, подаваемую с трансивера. Готового 100 Ватт аттенюатора не нашел, с Алиэкспресса долго ждать, поэтому сделал самодельный – резисторы РФ-1 100 Ом, между ними резистор 70 Ом из трех резисторов С2-10. На фото его нет, сделал чуть позже.
 
Начал собирать корпус, алюминиевые пластины скрепляются уголком 12х12х2мм саморезами.  Легкий и быстро изготавливается.
Внутрь корпуса установил блок питания от базовых станций, который купил за 10 долл (!). Это прекрасный блок питания FMP16-48 фирмы Power One – 56 Вольт 31А, мощностью 1600 Ватт.
На него сверху установил шунт на 50 А и контроллер усилителя.
Контроллер подробно описывать не буду – это самая легкая и неинтересная часть проекта. Он дает необходимые напряжения +24В на реле, +12В на смещение и +5В на насос. Следит за температурой паллеты и КСВ. При превышениях – просто блокирует РТТ и верещит буззером.

Оффлайн UR4LRG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 31
  • Репутация: +16/-0
Re: Транзисторный УМ PA 50 MHz
« Ответ #19 : 16 Июль 2020, 18:05:17 »
Всё запитывается от трансформатора ТПП247 – он очень удобный по нужным напряжениям.
Насос использовал самый дешевый, т.к. другого не нашел. Заказал в мае на Алиэкспресс SC-300, но до сих пор не получил.
Весь водопровод соединил силиконовыми трубками через бронзовые повороты. Все без проблем купил на хозрынке.

Оффлайн UR4LRG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 31
  • Репутация: +16/-0
Re: Транзисторный УМ PA 50 MHz
« Ответ #20 : 16 Июль 2020, 18:05:54 »
После сборки, залил дистиллированной воды, прокачал насосом, приступил к настройке.
Настройка много времени не заняла. В основном устранял свои же ошибки.  Емкости КСО в стоках сильно грелись, заменил на бочонки К15У 150пФ. Установил смещение, по чуть-чуть подавал раскачку, смотрел на ток, контролировал выходную мощность. В фильтре слегка растягивал индуктивности по максимуму выходной мощности.
Пришлось установить тихоходный вентилятор для обдува деталей выходных цепей. При полной мощности феррит ощутимо греется, т.к. мне не удалось купить ферритовые бочонки из материала 28 (это аналог нашего 600НН). Феррит был использован первый попавшийся – другого просто не было. Это ЭМИ трубки со шнуров ЭЛТ мониторов, какой там материал и проницаемость – не знаю 
Получился вот такой внешний вид:

Оффлайн UR4LRG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 31
  • Репутация: +16/-0
Re: Транзисторный УМ PA 50 MHz
« Ответ #21 : 16 Июль 2020, 18:06:12 »
Краткие выводы:
- Сборка усилителя с нуля заняла 5 недель, 2-3 часа после работы почти каждый день.
- Выходная мощность получилась 1200 Ватт, это без изнасилования транзистора 
- Режим – 56 Вольт, 28 Ампер.
- Охлаждение водой всей паллеты – самый лучший способ. Усилитель часами выдерживает CQ на полной мощности 1200 Ватт в режимах JT65 и FT8, не говоря уже про телеграф и SSB.
- Мне ни разу не удалось нагреть паллету и радиатор выше 43-х градусов, это при том, что сейчас в Харькове сильная жара – 32…36 град.
- Эта схема обладает замечательным свойством некой ”самозащиты” – при возрастании КСВ, транзистор просто потребляет меньше тока и отдает меньше мощности. Но термодатчик и датчик КСВ ни кто не отменял 
- Выходное сопротивление паллеты – около 40-ка Ом, не 50 ! И это при повышенном RoE транзистора, который я питаю 56 Вольт. Как я его измерил – напишу, если интересно.
- Не смотря на огромное усиление транзистора, усилитель абсолютно устойчив, я ни разу не заметил возбуда, на что бы я его не нагружал.
- Вес усилителя – 11 кг.
- Для полной раскачки паллеты необходимо 3 Вт, не более.
- Входной аттенюатор – обязательно. Транзистор по входу очень нежный. Наслышан много историй, как палили транзисторы, подавая 2-3 Ватта со стоваттного трансивера, из-за короткого первоначального всплеска, пока сработает ALC. Лучше подавать все 100 Ватт, отделять аттенюатором 3 Вт, которые и пойдут на паллету.   
- Выходные цепи нужно делать на ФАФе ! На FR4, даже 2мм толщиной – прогорит. Игорь UT7QF мне присылал фото итальянских усилителей, где плата в месте установки транзистора просто обуглилась.
- Транзистор устанавливается на полированную поверхность через галинстан. Использовал производства Cool laboratory, его можно без проблем приобрести через форумы оверклокеров.

В заключении – благодарности:
- W6PQL – я у него ”подсмотрел” схемотехнику. Она не бесспорна, но много полезного можно почерпнуть.
- Руслану Корниенко (”Krab” на форуме monitor.net.ru) за помощь в монтаже, пайке и ценные советы.
- Фирме NXP за такие прекрасные транзисторы 

Оффлайн A65BR

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 159
  • Репутация: +55/-2
  • QRA: LL75SL
Re: Транзисторный УМ PA 50 MHz
« Ответ #22 : 16 Июль 2020, 18:13:41 »
Спасибо, интересный материал :)
Олег, A65BR since 2009

Оффлайн r3kr

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 475
  • Репутация: +126/-19
  • Подпись находиться в стадии разработки
  • QRA: KO91OR
Re: Транзисторный УМ PA 50 MHz
« Ответ #23 : 09 Август 2020, 10:09:40 »
ри полной мощности феррит ощутимо греется, т.к. мне не удалось купить ферритовые бочонки из материала 28 (это аналог нашего 600НН). Феррит был использован первый попавшийся – другого просто не было
Добрый день!
Нет никакого смысла использовать феррит . Просто трансформатор из кабеля 12 ом длинна кабеля 25см трансформатор 1к9 , балун 50 ом 35 см . Собрано много усилителей ничего не грется

Оффлайн UR4LRG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 31
  • Репутация: +16/-0
Re: Транзисторный УМ PA 50 MHz
« Ответ #24 : 10 Август 2020, 21:14:45 »
Просто трансформатор из кабеля 12 ом длинна кабеля 25см
Ну этот кабель еще нужно было купить :)
А хотелось усилитель по-быстрее.
Мне, кстати, кое-что из заказанного в начале июня на Али (насос, кабель RG402) до сих пор не приехало.

Оффлайн ex RN6MT

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1808
  • Репутация: +157/-27
  • Геннадий RU7L
  • QRA: KN97LN
Re: Транзисторный УМ PA 50 MHz
« Ответ #25 : 10 Август 2020, 22:52:49 »
UR4LRG:  Большое спасибо за интересный материал! Удачи!!!
Геннадий RU7L

Оффлайн UR4LRG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 31
  • Репутация: +16/-0
Re: Транзисторный УМ PA 50 MHz
« Ответ #26 : 10 Август 2020, 23:18:58 »
UR4LRG:  Большое спасибо за интересный материал! Удачи!!

Надеюсь, что во всей России со следующего года диапазон все-таки откроют, тогда тема будет актуальна многим :)

Оффлайн r3kr

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 475
  • Репутация: +126/-19
  • Подпись находиться в стадии разработки
  • QRA: KO91OR
Re: Транзисторный УМ PA 50 MHz
« Ответ #27 : 11 Август 2020, 18:20:52 »
Ну этот кабель еще нужно было купить
Можно легко сделать самому , на 50 MHz будет работать

Оффлайн UR4LRG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 31
  • Репутация: +16/-0
Re: Транзисторный УМ PA 50 MHz
« Ответ #28 : 11 Август 2020, 18:34:25 »
Можно легко сделать самому , на 50 MHz будет работать

Параллельно 4 кабеля RG316 или проволока 2мм-фторопластовый кембрик-оплетка ?