Wzmacniacz mocy PA70E na RD70HVF1

Transkrypt

1 Wzmacniacz mocy PA70E na RD70HVF1 opr. Piotrek SP2DMB ver r. wersja 2 i 3 wzmacniacza - na końcu dokumentacji sp2dmb@gmail.com Przedstawiam kolęjną moja konstrukcję. Tym razem bardziej uproszczona wersja wzmacniacza mocy PA70E (Ekonomiczna), czyli minimum elementów, maksymalny efekt. W zależności od wysterowania odda nam moc w paśmie 70MHz do 40-50W. Wzmacniacz umożliwia pracę CW, SSB i FM. Konstrukcja oparta jest na tranzystorze mosfet produkcji MITSUBISHI RD70HVF1. Praktyka pokazała, że jest bardzo odporny na zniszczenie. Nie wolno tylko przekroczyć napięcia bramka-źródło oraz temperatury granicznej. Płytka jest jednostronna, cynowana z soldermaską. Wymiary płytki: 52x131mm. Schemat jest typowy dla tego typu konstrukcji. Projekt jest wzorowany na nocie katalogowej. Wzmacniacz zbudowany jest z kilku bloków: - RF VOX jeśli problemem będzie sterowanie wzmacniacza, należy ten dodatek zmontować. Po pojawieniu się sygnału wcz, zostaną wysterowane dwa przekaźniki: wejściowy i antenowy. Zwłokę z nadawania na odbiór regulujemy PRkiem 4,7k - FAN wentylator - może być potrzebny jeśli radiator będzie za mały. Aby ograniczyć pobierany prąd należy włączyć szeregowo rezystor (lub kilka). Tak dobrać, aby wydajność wentylatora wystarczała na schłodzenie radiatora. Poza tym zastosowany tranzystor w TS70 wytrzyma dodatkowe obciążenie. Można nie stosować oporników, ale wzrośnie hałas wytwarzany przez wirnik. - PA wzmacniacz na RD70HVF1. - Mostek PWR jest to linia paskowa, którą można wykorzystać do wskazań mocy wyjściowej. Do wyjścia można podłączyć miernik wychyłowy, diodę LED lub wskaźnik na diodach LED. Zakres maksymalnego napięcia regulujemy PR-kiem 4,7k. Jeśli napięcie wyjściowe będzie za małe, należy wlutować dodatkową diodę D5. Układ zmieni się w podwajacz napięcia. - LPF - prosty filtr obcinający częstotliwości powyżej 70MHz

2

3 Tranzystory MOSFET mają charakterystykę podobną do lampy. Ta cecha pozwala na sterowanie od kilkidziesięciu mw do kilku watów. Próby zrobione z transwerterem TS70 pozwoliły uzyskać ponad 30W mocy wyjściowej!!! A teraz szczególy techniczne. Do budowy wykorzystałem radiator o wymiarach 165,5 x 100 x 35 Pierwszym krokiem jest wykonanie prostokątnego otworu pod tranzystor. Wycinamy zielone pole z napisem RD70HVF1 do brzegów metalizacji. UWAGA! Nie wycinamy skrajnego brzegu płytki!!! Do niego będzie przylutowany mostek łączący źródło do masy! Przez dwa mostki płynie cały prąd drenu!

4 Kolejnym krokiem jest wiercenie i gwintowanie otworów do mocowania płytki, tranzystora i wentylatora. Płytkę należy tak umieścić na radiatorze, aby tranzystor mocy znajdował się w miarę pośrodku. Lutowanie zaczynam zawsze od filtrów. Nie są one obciążene resztą układu i można dokonać pomiarów.

5 Montujemy pozostałe elementy zaczynając od przekaźnika antenowego. Ponizej zdjęcia zmontowanego wzmacniacza:

6

7

8

9

10 Zanim wlutujemy tranzystor, ustawiamy suwak PR-rka od BIAS-u na masie. Podłączamy napięcie 13,8V do pinu +PTT. Sprawdzamy woltomierzem zakres regulacji napięcia polaryzacji bramki tranzystora. Zakres ten wynosi od 0 do ok. 2,7V (3V). Ustawiamy ponownie suwak na masie. UWAGA! Na zdjęciu widać tranzystor, którego nie powinno być podczas prób! Jeśli wszystko jest w porządku, smarujemy pastą termoprzewodzącą spód tranzystora i wkładamy w otwór w płytce. Wkręcamy wkręty aby się trzymały i wykonujemy oczka (lub używamy oczek srebrzonych).

11 Podłączamy napięcie 13,8V do +PTT oraz zasilania drenu pomarańczowy przewód na zdjęciu Potencjometrem 4,7k ustawiamy napięcie na bramce w zakresie 1,9 do 2,1V. Kontrolujemy prąd spoczynkowy i ustawiamy na około 40-50mA. Czas na test. W tym celu podłączyłem transwerter TS70 i PA70E. Do kontroli napięcia, prądu i mocy pobieranej przez układ wykorzytałem MULTIMETR. PA podłączamy poprzez bezpiecznik 5A. Opis MULTIMETRA znajduje się tutaj:

12 Pierwszą regulację przeprowadzamy na emisji SSB. Naciskamy PTT i patrzymy, czy nic niepokojącego się nie dzieje. Mój zestaw miał prąd spoczynkowy około 0,34A ( w tym 3 przekaźniki). Mówimy do mikrofonu. Na mierniku mocy od razu powinniśmy mieć kilkuwatową moc wyjściową. Zmieniamy emisję w naszym transceiwerze na RTTY (pełna nośna). Naciskamy PTT i regulujemy trymerami wzmacniacz, aby oddawał jak największą moc. Sterując PA70E z transwertera TS70 otrzymałem 30W mocy wyjściowej! Płytka wzmacniacza wspólpracuje z innymi moimi transwerterami TS70 i TH70 lub dowolnym innym transwerterem. Na płytce znajduje się wyjście, które należy połączyć z wejściem toru odbiorczego transwertera

13 Moc doprowadzona do wzmacniacza przy wysterowaniu ok mW wynosi ponad 60W. Przy pracy emisjami cyfrowymi może okazać się potrzebny wentylator do chłodzenia radiatora. Śruby mocujące wentylator mogą być wykorzystane do mocowania całego PA. Wentylator ma wymiary 92 x 92mm. Regulację obrotów wykonujemy przy pomocy rezystorów o mocy co najmniej 2W. Dobieramy ich wartość, aby obroty chłodziły wystarczająco radiator podczas testów z WSJT lub FM. Można też zbudować regulowany zasilacz na LM317.

14 Na płytce znajduje się prosty układ do wskazań mocy wyjściowej. Jest to linia paskowa z detektorem. Poziom napięcia wyjściowego regulujemy potencjometrem 4,7k (5k). Napięcie to można pokazać na miliwoltomierzu, diodzie LED (np. o średnicy 10mm) lub linijce diodowej. Wyjście oznaczone napisem RF. Mam nadzieję, że opis ten skłoni Kolegów do budowy wzmacniacza. Tranzystory mosfet firmy MITSUBISHI są według mnie najlepszym rozwiazaniem w konstrukcjach tego typu. Odporne na wzbudzanie, umożliwiają pracę każdą emisją i odporne na chwilowy brak anteny. Link do filmu na YouTube: Jeśli Masz pytania napisz do mnie: sp2dmb@gmail.com Życzę powodzenia w budowie i dużo DX-ów!!!! 73 Piotrek SP2DMB

15 Schemat montażowy SPIS ELEMENTÓW C3 = 1 x 100p/100V C12 = 1 x 10µ C20 = 1 x 22p/100V C21 = 1 x 25p C22 = 1 x 65p C26 = 1 x 2,2p C1,C23 = 2 x 47p/100V C17,C19 = 2 x 40p C2,C4 = 2 x 68p/100V C24,C25 = 2 x 56p/500V MICA C5,C8,C10,C14, C29,C30,C31 = 7 x 4,7n C6,C7,C11,C15, C16,C18,C32, C33,C34 = 9 x 100n C9,C13,C27 = 3 x 100µ D1 = 1 x 2,7V D5 = 1 x 1N4148 opt. D2,D3,D4,D6,D7 = 5 x 1N4148 L2 = 1 x 10t/6,5mm/1,3mm L4 = 1 x FB L5 = 1 x 5t/6,5mm/diam 1mm CuE L6 = 1 x 15uH L11 = 1 x 15µH L3,L7 = 2 x VK200 L8,L9,L10 = 3 x P,P,P Q1 Q2 = 3 x 4,7k PR = 1 x RD70HVF1 = 1 x BDP953 option R1 = 1 x 120 R2 = 1 x 820 R3 = 1 x 8,2k R4 = 1 x 2,2k R5 = 1 x 150 R6,R7 = 2 x 270/2W opt. L1 = 1 x 2t/6,5mm/CuAg 1mm Rel1,Rel2 = 2 x 2 x Um FAN = 1 x option

16 PA70E wersja 2 i 3 Przez rok, schemat uległ małym zmianom i poprawom. Przede wszystkim usunąłem RF VOX. Jego miejsce zajął układ sterujący PTT. Po tygodniu schemat ponownie ewaluował. Dodałem tranzystor IRF4905, który w prosty sposób, wraz z przekaźnikami spełnia funkcję sequencera. Dzięki temu, można w bezpieczny sposób podłączyć samodzielne PA do dowolnego transwertera. Reszta na zdjęciach i schematach. Schemat montażowy do wersji 2 PCB: Zdjęcia gotowego wzmacniacza w wersji 3:

17

18

19 Cewka wyjściowa tzw. hairpin. Na średnicy 12mm, drutem 1,5mm CuAg. Jednak za duży, bo musiałem dołożyć dodatkowy kondensator 47pF na kanapkę z prawej strony. Moc wyjściowa wzrosła do ponad 55W!!! Lepiej jednak nie przekraczać 45-50W bezpieczniej.

20 LPF z parami kondensatorów ATC po 30pF IRF4905 pełniący wraz z przekaźnikami rolę sequencera. Podaje napięcie na dreni bias dopiero po załączeniu obu przekaźnków.

21 Powyżej. Niezbędna przeróbka płytki wer. 2 do wersji3 z sequencerem. Należy przeciąć ścieżkę do zasilania przekaźnika antenowego. Z prawej strony kondensatora 100uF, z lewej kondensatora 100nF (obok +PTT)

22 Biały przewód zasilający przekaźnik antenowy. Na pierwszym planie IRF4905. Aby prawidłowo działał sequencer, nie należy lutować nóżki przekaźnika wejściowego do masy. Odgiąć w bok.

23 Dostosowanie płytki w wersji 2 do pracy w wersji 3 z sequencerem: Gotowy do pracy wzmacniacz PA70E:

24

25 Masz pytania??? pisz : sp2dmb@gmail.com Vy 73 Piotrek SP2DMB