кв ум на ирф510
Тема: УМ на irf510
Опции темы
Поиск по теме
УМ на irf510
не судите строго нужен совет бывалых,вот получился симбиоз, из опубликованных конструкций усилителей на полевиках, прилагаемый ниже,приму любые рекомендации по конструктиву и исправлению ошибок,в том числе по введению ООС,хотелось бы прогнать модель через программу моделирования OR CAD 9.2 (и не только)но уперся в проблему,нигде нет(в программах ) моделей ВЧ трансформаторов,что не дает полного анализа работы.
Это один из модулей усилителя с планируемой мощностью до 500 w,
приму любые советы.
На входе 7805 должно быть не более 15 вольт! У тебя 27!
7805 по мануалу легко 35 в держит в корпусе ТО-220
УМ на irf510
В усилителе СТЕ737 при замене MS-1307 на IRF-510 мощность падает с 40 до 35 ватт,это при 12 вольтах на 28мГц.
Напряжение без опаски можно поднять до 24вольт.
Приведённая выше схема немного странная,зачем такое сложное смещение когда для полевиков проще применить динамическое автосмещение и на выходе там тоже накручено,зачем два П контура а потом транс ведь это очень тонкая в настройке система,можно обычный повышающий «бинокль» а потом П контур.
Я понимаю,что у автора наверное имелись свои аргументы но пока он их не привёл схема кажется неорганичной и при таком количестве транзисторов наверняка будет никудышный КПД на 28.
Вобще-то это авантюра, но кто не пробует, у того уж точно ничего не получается.
По крайней мере на НЧ бэндах работать будет.
А по теме.
У этих полевиков большой запас по напряжению С-И, поэтому диодная защита
абсолютно не нужна. ALC и как еще более нужную ШТУКУ, защиту по превышению КСВ,
лучше сделать по более традиционной схеме измерителя,
например как у UA6CL на 2х транформаторах.
ФНЧ на выходе сильно не навредит, но и пользы большой не принесет, все равно надо
на каждый диапазон отдельный ставить.
Энергетически выгоднее для этих транзисторов еще больше поднять U питания, вольт до 50,
а на выходе применить двойной бинокль.
КПД больше 50% получить будет трудновато, поэтому начинайте подискивать киловатный БП.
Это без учета потерь на стабилизацию. А без оного, да еще с транзисторами не ВЧ технологии,
нормальных IMD не видать как.
Если еще не передумали, могу на досуге в EWB прикинуть потери по входу.
Для обеспечения устойчивости лучше включать резисторы по 1-2 Ома в цепь истока каждого транзистора.
——Не спорю при макетировании попробую и так и сяк,но у меня были случаи, при самовозбуждении они выгорали как свечки,вот из-за этого и решил попробовать с ФНЧ со срезом около 18-20 мгц
—ФНЧ должен резать гармошки выше 30мгц,и соответственно буду делать один для двух блоков на каждый диапазон
Качество и линейность АЧХ очень зависят от качества трансформаторов.
-трансы буду пробовать,либо бинокли по вх и вых на кольцах 50-400(хотя проштудировав много импортных статей проницаемость колеблется в пределах 85-125) парофазный на кольце 100 нн(либо 50) индуктивностью 2-3мкгн
выходной Тр на линиях, сдвоенный бинокль проницаемостью 50- 400(D=20-22) выше проницаемость будет сильно греться, вх 5,55ом вых 50ом
Вопрос если вых ТР делать на линиях как расчитать мощность,
я планирую 4 столба по 7колец в столб 18х7,5х5 400нн(для 250 watt не маловато будет?),каким кабелем делать?
TO UR6EJ Спасибо Олег за отклик принимаю любую критику и соответственно дельные предложения,нескольк о вопросов
——- ALC и как еще более нужную ШТУКУ, защиту по превышению КСВ, лучше сделать по более традиционной схеме измерителя,
например как у UA6CL на 2х транформаторах.
—Если можно ссылку,чтобы долго не бороздить просторы
.
Энергетически выгоднее для этих транзисторов еще больше поднять U питания, вольт до 50,
в принципе будет 40-50
а на выходе применить двойной бинокль.
КПД больше 50% получить будет трудновато, поэтому начинайте подискивать киловатный БП.
—БП собран импульсный 40вх20А на irf 840(по 2 шт в плече) буду переделывать трансформатор феррит уже купил 2 кольца D65 вместо прежнего одного D45
.
Если еще не передумали, могу на досуге в EWB прикинуть потери по входу.
EWB присутствует, вопрос трансформаторы для моделирования, к примеру 9:1, как макрос для него написать брать Nonlinear transformer и дальше вписывать то что я хочу от него добиться?Или есть где-нибудь база Motorola,чтобы ее либо в EWB,либо в ORCAD прописать у них там это добро делается.
ORCAD штука хорошая да лицензионная стоит около 10000-15000$
А так в ней база ограничена.А скачать негде.
Записки программиста
Простой усилитель 5 Вт на основе IRF510
Представленный ранее CW-передатчик на диапазон 40 метров имел выходную мощность 0.35 Вт. И хотя этого достаточно для проведения радиосвязей, с такой мощностью вам ответит далеко не каждый корреспондент. Поэтому сегодня мы рассмотрим схему, позволяющую усилить сигнал до полноценной QRP мощности 5 Вт.
Полную модель усилителя для LTspice вы можете скачать здесь.
Впервые схема встретилась мне в видео (первое, второе) на YouTube-канале австралийского радиолюбителя-конструктора Paul Taylor, VK3HN. Paul использовал данный усилитель в двух своих трансиверах — Summit Prowler 6B и Summit Prowler 7. Приведенные ссылки ведут на блог VK3HN, где подробно описаны оба трансивера и приведены их схемы. Позже аналогичная схема была найдена в статье «Stable HEXFET RF Power Amplifiers», написанной Wes Hayward, W7ZOI и опубликованной в журнале QST за декабрь 1989-го года, а также во второй главе книги Experimental Methods in RF Design.
Принцип работы усилителя прекрасно описан в статье на electronics-tutorials.ws. Здесь я не хотел бы ее пересказывать, и ограничусь лишь краткой выжимкой. IRF510 является N-канальным enhancement mode полевым МОП-транзистором (даташит [PDF]). Его можно рассматривать, как резистор, сопротивление которого меняется в зависимости от напряжения между затвором и стоком. Небольшое изменение Vgs приводит к большому изменению тока со стока на исток Id, что и обеспечивает усиление сигнала.
Примечание: Где у МОП-транзисторов находится затвор, сток и исток, мы разбирались в рамках поста Шпаргалка в картинках по использованию MOSFET’ов.
По закону Ома, большой ток означает низкий импеданс. Согласно LTspice, выходной импеданс схемы составляет
14 Ом. L1-L2 является обычным автотрансформатором 1:4. Благодаря ему импеданс повышается до
56 Ом. Для правильной работы схемы Vgs при отсутствии входного сигнала должен составлять где-то от 2 до 4 В, см Gate to Threshold Voltage в даташите. Ниже этого напряжения транзистор закрыт и потому не может ничего усиливать. Для получения эталонного напряжения в схеме использован стабилитрон 1N4736A на 6.8 В. Напряжение на затворе регулируется потенциометром R12-R14.
У меня усилитель получился таким:
Он был проверен с помощью генератора сигналов и анализатора спектра при напряжении питания 13.8 В. На вход усилителя подавался сигнал с частотой 7 МГц и уровнем 23 dBm, или 0.2 Вт. На выходе удалось получить 37 dBm, или ровно 5 Вт:
Важно! С анализатором спектра необходимо использовать подходящий аттенюатор 20+ дБ, рассчитанный на 5+ Вт. Для получения осмысленных результатов необходимо выставить внутренний аттенюатор анализатора на 30 дБ и выполнить нормализацию по следящему генератору с уровнем 0 dBm. Автор не несет ответственности за испорченное оборудование, чей допустимый уровень входного сигнала был многократно превышен.
Усилитель был опробован в CW-передатчике. Дополнительной фильтрации сигнала не потребовалось. С уже имеющимся фильтром любые побочные продукты подавляются на 47+ дБ. Пробная радиосвязь была проведена с радиолюбителем Val, LZ2PP из Болгарии (
1600 км). Был получен рапорт 559. В процессе выяснилось, что радиатор в усилителе лучше использовать побольше. Он справляется со своей задачей, но при длительной работе может нагреваться до 90+°C.
Передатчик успешно пережил кратковременную работу с высоким КСВ. Данный тест не был запланирован. В кабеле RG-174, который использован для соединения компонентов передатчика, легко плавится изоляция. После очередного перепаивания кабель между усилителем и ФНЧ закоротило. Так было сделано открытие о высокой живучести схемы.
В усилителе подкупают его простота, надежность, а также малое число и доступность компонентов. Из недостатков следует отметить неровную АЧХ на КВ. Мой экземпляр выдает 5 Вт на 3.5 и 7 МГц, однако лишь 2.5 Вт на частотах 1.8 и 14 МГц. Это затрудняет использование схемы, если вы хотите сделать передатчик или трансивер на несколько диапазонов.
Записки программиста
Усилитель 10 Вт на транзисторах IRF510
Рассмотрим выходной каскад КВ-трансивера uBITX. Он построен на паре полевых транзисторов IRF510 и выдает около 10 Вт. Схема примечательна тем, что использует дешевые и доступные компоненты. Интересно, удастся ли ее повторить.
Я старался придерживаться оригинальной схемы, чтобы при модификации ее в будущем было с чем сравнить результаты. Но за неимением нескольких компонентов все же пришлось внести пару изменений. Полная версия модели для LTspice доступна здесь. Рассмотрим ее по частям.
В первой ступени мы видим усилитель с обратной связью на паре параллельно соединенных 2N3904. С параллельным включением транзисторов мы уже знакомы, благодаря заметке о JBOT. Это усилитель класса А, ток покоя каждого транзистора около 20 мА. R13 и C4 фильтруют ВЧ наводки по шине питания. L1-L3 представляет собой обычный понижающий трансформатор 4:1.
Во второй ступени пара таких же усилителей, как в первой ступени, используется по push-pull схеме. Push-pull нам уже доводилось видеть во все том же JBOT.
Наконец, в третьей ступени у нас пара IRF510, тоже по схеме push-pull. Верхняя и нижняя части схемы похожи на последнюю ступень ранее рассмотренного усилителя 5 Вт. Основные отличия заключаются в следующем. Во-первых, эталонное напряжение 5 В берется не со стабилитрона. В своем усилителе я использовал линейный регулятор LD1085-5.0. С тем же успехом подойдет LM7805 или LM317. Во-вторых, здесь имеются обратные связи через R15 и R19. Как и в предыдущих ступенях, обратные связи выравнивают АЧХ усилителя.
Схема была собрана на плате 7 x 12 см таким образом:
Усилитель тестировался при питании напряжением 13.8 В. Документация к uBITX рекомендует выставить токи покоя каждого из МОП-транзисторов в 100 мА. Было решено выставить сначала 50 мА, а затем 100 мА, и сравнить результаты.
Выходная мощность при 50 мА:
Эффективность — около 55%. По входу КСВ ≤ 1.6 во всей рабочей полосе. Выходной импеданс оказался
40 Ом. Можно повысить выходную мощность на пару ватт, раскачивая усилитель от 7 dBm. Но при этом растут IMD, поэтому прием годится только для телеграфа.
Схема была проверена в самодельном SSB-трансивере. Ею можно заменить ступени выходного каскада на 2N2219A и IRF510. Никаких дополнительных аттенюаторов или еще чего-то не требуется. Было проведено несколько пробных радиосвязей. Все они прошли без проблем. Трансивер работает, как и раньше, только выдает большую мощность.
Усилитель мне очень понравился. В качестве альтернативы IRF510 в схеме uBITX предлагаются RD15HVF1. Интересно, как усилитель будет работать с ними.
Тема: Усилитель на IRF510
Опции темы
Поиск по теме
Просмотрел 2 раза эту ветку форума и ни разу не встретил ссылку на статью WA2EBY в журнале КВ и УКВ 12/1999 » Широкополосный
усилителб мощности на дешёвых полевых транзисторах». Вроде там содержатся ответы на большинство вопросов использования
IRF 510 в ШПУ.
73! Юрий
artemx, Срез около 32-35мгц. На 54мгц, в километре практически не слышно))
Пост 43, чисто CI-BI усилитель (25-30мгц). Данные номиналы, списаны с моего готового усилителя, но всё-ровно подбор номиналов нужен.
Вариант расположения транзисторов такой, и самое главное, равномерно прижать все транзисторы П образной планкой.
В случае с планкой,транзюки винтиками можно не крепить к радиатору я так понял.И фнч думаю применить 100-180-100пф и катушки 0.3 мкгн две
Если питать модуль напряжением не выше 14V, вероятность сжечь всю линейку, крайне мала. Самое главное, не переборщить с напряжением на затворах, то-есть не открыть транзисторы (это если блок питания без защиты по току). А так, модуль настолько стойкий, что выдерживает и КЗ на выходе, и любые экзекуции при настройке, такие как (подбор ёмкостей на живую). В таком случае, можно каждый транзистор, крепить болтиком через терморезину, но когда модуль питаешь 24V и более, тут уже партиями их меняешь при грубой ошибке при настройке, и открутив планку, удаётся очень быстро поменять все транзисторы.
Вот ещё, опробованный мной «вариантик».
от 13,2 вольт 180 ватт.
По поводу изолирующих втулок. При сильном нагреве, некоторые подплавляются, из-за этого, транзистор не плотно прилегает к радиатору, и происходит пробой.
По началу с этим столкнулся. Потом уже применил планку, как это сделано а автоусилителях.
Да,но главное чтоб планка не гнулась по центру,так как затяг по краям,иначе транзисторы в центре не будут достаточно прижаты.
В посте43 усилителе и в этом мощном выходные трансформаторы из кабеля сделаны,получается они не широкополосные а значит нужно сжатием и растяжкой катушек фнч подгонять на минимум ксв выходной каскад на нагрузке?
artemx, C6 и C15, нужно будет подобрать по максимуму мощности. Средние ёмкости можно не трогать. Вообще как писал ранее, нужно каждую деталь подбирать по максимуму, тип трубок, число витков, тип конденсаторов (иначе на них часть мощности будет рассеиваться в виде тепла) бороться за каждый ватт так сказать.
Ориентир, опять повторю,
5W вход, 90-100W выход, на 8-ми IRF510, на 27 MHz при 13,8V, при скрупулёзной настройке. И не забыть про обязательную установку SMD резисторов в затворы, которые полностью (98%), устраняют возбуждения модуля.
Тема: Усилитель на IRF510
Опции темы
Поиск по теме
А не пробовали делать с последовательным питанием каскадов IRF510, ну чтобы сразу от выпрямленных 220 вольт питать?
Где-то видал такую экспериментальную разработку.
И плавно переходим назад к лампам.
Напряжение сток-исток всего 100 в. Видел вроде на 740 схему с питанием от сети, но не советую, можно по привычке руками влезть.
Интересно конденсаторы марки КТ трубчатые выдержат мощность в сто ватт в фнч?
В тюнере у меня КТ-2 200Вт выдерживали.
КТ2 по паре на номинал должны выдержать.
Что-то зачесалось в одном месте, и снял я характеристики IRF 510:
Какие-то кривые они. Перегиб в области +12. +15 В вызван, как мне кажется, нагревом транзистора.
Обмерил только один экземпляр. У других может будет немного другое.
Транз начинает открываться при напряжении на затворе +1,65 В, при этом ток стока = 1 мА.
Допустим, я хочу снять с одного IRF510 около 5 Вт полезной мощности.
КПД усилителя в классе В порядка 0,6, значит подводимая мощность будет равна примерно Pо = 5 Вт / 0,6 = 8,5 Вт.
Примерная схема будет вот такая:
Синим показаны внутренние ёмкости транзистора и сопротивление нагрузки П-контура.
Попробуем рассчитать остальные элементы для частоты 3,5. 3,7 МГц.
Прикинем параметры дросселя.
Допустим, его реактивное сопротивление на рабочей частоте должно быть в 100 раз больше сопротивления нагрузки П-контура.
Rдр = 100 * 8 Ом = 800 Ом.
XL = 2*Пи*F*L, отсюда
L = XL / 2*Пи*F
Для частоты 3,5 МГц:
L = 800 Ом / 2*3,14*3500000 Гц = 3,64e-5 Гн = 36 мкГн.
Попробую эти прикидки собрать на макете.