Автор Тема: Мощный мостовой УМ с сетевым бестрансформаторным питанием на 2-3 кВт (RN3AUS)  (Прочитано 6235 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн rn3aus

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2918
    • Просмотр профиля
Фазометр не является необходимым, но его наличие показалось мне очень удобным. При необходимости его можно будет сделать потом.
Что касается инерционности амперметров - это для меня несколько неожиданно, так как в моих экземплярах такого эффекта я не встретил. Они вели себя достаточно обычно, просто как прибор с грубой стрелкой, без плавности. Во всяком случае, поведение стрелки мне не мешало при настройке. Там же не мгновенно нужно манипулировать настройкой, а с УМ ничего не случится, если он десяток секунд поработает с неоптимальной нагрузкой.
Красивые получились трансформатор и катушка.

Оффлайн UA3DJG

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 515
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Наверно я не правильно выразился. Инерционность этих приборчиков не в плавности движения стрелки, а в том, что стрелка сразу не останавливается вблизи требуемой отметки, а продолжает качатся, - типа эффекта маятника с затуханием. Длится это недолго, но секунды 2...3  есть точно....Согласен с вами, что это не страшно, но, как то люблю стрелочные измерители с мгновенной установкой показаний....

Оффлайн rn3aus

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2918
    • Просмотр профиля
Да, я понял. Выброс показаний в момент начала передачи точно есть, но мне насколько помнится такой длительной осцилляции не было. Может не обратил внимания.

Оффлайн UA3DJG

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 515
    • Просмотр профиля
    • E-mail
...Двигаюсь потихоньку к "первому включению" усилителя...Хотелось бы понять, - как, хотя бы примерно, расчитать выходное сопротивление усилителя, собранного по мостовой схеме ? Это хорошо бы  знать для того, чтобы с учётом трансформации сопротивлений в выходном трансформаторе, - подключить нагрузку 50 ом изначально к подходящему отводу вторичной обмотки. Чтобы относительно правильно нагрузить усилитель при первом включении. Ведь  при пониженном питании выходное сопротивление усилителя тоже будет другим и на него опираться, видимо, неправильно...

Оффлайн rn3aus

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2918
    • Просмотр профиля
Да в общем-то, мне кажется, затруднительно сказать: "этот УМ имеет такое-то выходное сопротивление".
Лучше пойти с другого конца: пусть я хочу нагрузить УМ мощным эквивалентом 50 Ом. В качестве которого можно с успехом применить кипятильник на 1000 Вт, он имеет почти чисто активное сопротивление R=U^2/P=220^2/1000=48 Ом.
Напряжение питания УМ 310 В. Размах напряжения на первичной обмотке вых тр-тора может достигать удвоенного значения, т.е 620 В. Напряжение - почти чистая синусоида (у нас резонансный контур стоит последовательно). Действующее значение будет 220 В. Стало быть, если я хочу получить в нагрузке 1 кВт, я должен иметь на первичной обмотке трансформированные 48 Ом (обмотки 1:1). Если я хочу иметь 2 кВт - то R1=220^2/2000=24 Ома. Обмотки 1:1,4.
В реальности выходная мощность не получится больше некоторой величины: если пересчитанное к первичной обмотке сопротивление нагрузки становится соизмеримо с сопротивлением потерь (а это активное сопротивление обмотки резонансной катушки, трансформатора и поля рассеяния этих обмоток), то соответственно мощность будет не только поступать в нагрузку, но и рассеиваться внутри УМ. Например, в моей конструкции рост выходной мощности прекращается после 2 кВт.
Пути увеличения достижимой мощности - малые потери в обмотках и малые поля рассеяния. У меня большое поле рассеяния у резонансной катушки. Может быть Ваша катушка на  кольце позволит иметь большую мощность, чем у меня.

Ну а при первоначальном включении - как обычно, отвод на минимум и постепенно увеличиваем, контролируя ток антенны и ток потребления. Если ток потребления достиг  5А, то мощность 5 х 300 = 1500 Вт. (КПД очень высок больше 90%, потерь почти нет).
« Последнее редактирование: 10 Февраль 2020, 21:10:42 от rn3aus »

Оффлайн UA3DJG

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 515
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Да, Алеесандр, понятно. Видимо, так и есть, так как в усилителе DK7FC, в диагонали моста стоит трансформатор 18 вит./18 вит.( 1 : 1 ) и, в итоге, с таким соотношением витков в нём, он тоже выходит на сопротивление нагрузки порядка 50 ом, предварительно отфильтровав сигнал в ФНЧ...Так что, можно промаркировать положения переключателя отводов ( у меня применён керамический на 11-ть положений ) выходного трансформатора непосредственно в значении сопротивлений нагрузки для начальной ориентации...Спасибо. Николай.

Оффлайн UA3DJG

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 515
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Вчера и сегодня проводил первые испытания усилителя под напряжением. Однако, - не в полностью собранном виде. - Так как не смог преодолеть в себе желание испытать предварительно мостовую схему в "первозданном" образе и не только на 136 кгц. То есть, - на 4-е транзистора типа IRFP22N60, включённые по схеме моста, закреплённые на радиаторе и запитанные от выпрямителя сети ( 310 в ), через трансформатор на бинокле ( первичная обмотка 5 витков, вторичная :4-е обмотки по одному витку, - это подбиралось по КСВ меньше 1,5 на диаразонах 136 кгц, 1,8 мгц и 3,5 мгц. На диапазоне 7 мгц КСВ меньше 5,0 получить не удалось, - видимо из за большой входной ёмкости полевиков. Хотя усилитель работает с меньшим усилением и на этом диапазоне... ) подавались синусоидальные сигналы от трансивера. Паралельно переходам затвор - исток транзисторов были установлены резисторы по 10 ом., к которым и подключались одновитковые обмотки с соответствующей фазировкой. В диагонале моста был включён выходной трансформатор с коэфф. трансформации 1 к 1, выполненный простой намоткой кабеля 50 ом с фторопластовым диэлектриком на кольце Еpcos диаметром 62 мм проницаемостью 2500. Централная жила кабеля служила первичной обмоткой, а оплётка - вторичной. Вот такая схема была собрана для "прощупывания" мостового усилителя. Отсутствовали, естественно, какие то ни было цепи защиты и формирователи пауз от сквозных токов. Так как транзисторы предварительно проверялись на напряжение открывания ( затвор-исток ) и оно оказалось в пределах 4,8...5,0в у всех экземпляров, то по видимому, это и служило своеобразной задержкой на открытие переходов при синусоидальной форме входных сигналов. По крайней мере за два периода испытаний по несколько часов каждый, ни один транзистор из строя не вышел. Причём, на вход схемы кроме требуемых 20...30 ватт, несколько раз подавались уровни в 50...70 ватт.....На выходе усилителя 50 ти омный ФНЧ включался только на диапазоне 1,8 мгц. Потому что такой был в наличии. Поэтому в истинных значениях мощности на выходе не ручаюсь,( поскольку просто эксперимент ), но думаю, что они близки к правде. Итак, работа мостового усилителя мне понравилась. При подаче входной мощности 20...25 ватт на всех 3-х диапазонах, на выходе получалось : 1300...1500 ватт на 136 кгц, 1000 ватт - на 1,8 мгц, 600....700 ватт - на 3,5 мгц. При этом ток потребления от источника 300в был от 2,5 А на 3,5 мгц до 5 А на136 кгц...Я не мог давать слишком долгие нажатия - не позволяла нагрузка 50 ом, но показалось, что КПД достаточно высок. Так как для того, чтобы необдуваемый радиатор хоть чуть чуть  ощутимо нагрелся, нужно было давать много нажатий по 20...30 секунд. Радиатор ребристый 150 х 250 мм с высотой рёбер около 40 мм. О надёжности транзисторов можно судить по одному эпизоду в процессе эксперимента. - Из за плохого контакта штыря выходного PLL 269 разьёма, внутри него образовалась дуга и повалил чёрный дым. Я сразу не понял откуда и чтобы посмотреть, ещё раз дал передачу. Опять дым. Думал транзисторам капец....Ан - нет. После замены разьёма все параметры повторились....Вот такой эксперимент....
« Последнее редактирование: 18 Февраль 2020, 07:00:55 от UA3DJG »

Оффлайн Сергей UB1APE

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4008
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Снимаю шляпу перед вами и вашими трудами. Класс!
UB1APE (exRA1ADF) Сергей. Самодельный приёмник прямого преобразования. Т-образная ант  высотой 10 метров

Оффлайн UA3DJG

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 515
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Спасибо, Сергей. Но мне самому это просто Ооочень интересно...

Оффлайн UA3DJG

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 515
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Неделю назад решил испытать мостовой усилитель в работе на антенну. Усилитель практически готов, но ещё не уточнил окончательную схему выходной цепи. Дело в том, что подключение к его выходу обыкновенного П-образного ФНЧ 3-го порядка резко уменьшает количество паразитных палок на экране анализатора. Просто небо и земля. Я понимаю, что существует какая то необходимая степень фильтрации гармоник на выходе, что антенная катушка - это хороший фильтр, НО...когда при подключенном ФНЧ, ты видишь, что выше частот порядка 1 мгц на анализаторе "палки" просто уходят в шум, -  это впечатляет ! Без ФНЧ эти палки "живут" до 5 мгц и выше...Когда понимаешь, что находишься в густонаселённом районе города, - это не может не впечатлять...Тут я задумался и пересмотрел имеющиеся у меня схемы усилителей мощности на 136 кгц. В усилителе 400 ватт Дэвида, G0MRF, - на выходе ФНЧ 5-го порядка. В усилителе 1 квт Дэйва, G3YXM, - на выходе ФНЧ 5-го порядка. В усилителе Стэфана, DK7FC, на выходе вообще - 6-ти звенный ПДФ !...Зачем эти ребята так усложняли себе жизнь, когда затем, перед антенной,  у всех стояла фильтрующая катушка ??? Вот на эту тему и думаю несколько дней...Дело в том, что установив на выходе ФНЧ, расчитанный, скажем, на классические 50 ом ( у меня - это катушка 50 мкгн на кольце Т-200-2 и два  кондёра по её краям по 15 000 пф, набранные из старых КСО ), прекрасно работающий на нагрузку, соответственно, 50 ом и лишь чуть нагревающийся при долгом нажатии на мощности 1 квт, - при подключении антенны с гораздо меньшим сопротивлением ( у меня порядка 10 ом ) начинает нагреваться так, что рукой не дотронуться ! Видимо, это происходит из за резкого увеличения тока антенны (11 А на 10 ом против 5 А на 50 ом ). Так как сделать переключаемый ФНЧ на разные сопротивления нагрузки в моём случае нереально, то ищу другие пути, - типа установки дополнительного трансформатора...пока точно не решил....Но уж очень хочется использовать ФНЧ на выходе....Не знаю, что из этого получится...А когда подключил мостовой усилитель к антенне, то, во первых - сразу "пыхнула" термопара в измерителе ТП-Т1 на 5А ! Я его подключил на выходе усилителя временно. Так как этот приборчик заводской, то хотел просто откалибровать по нему встроенный в РА измеритель тока антенны на пределе 5 А. Но, видимо, мощность не убрал как положено и приборчик "взорвался", - вскрыл, у термопары все проводки сгорели....Во вторых, когда усилитель совсем недолго поработал на антенну с током около 10 А, - вариометр ( у меня используется тот, что в блоке БСВ-70 от р/ст. РСБ-70 ),  так нагрелся, что пошёл жуткий запах....Еле успел спасти вариометр, выключив усилитель....Вообщем, вариометра для работы с данным РА у меня нет ! Надо делать другой. Может кто посоветует конструкцию ?...Кстати, попробовал снова подключить этот вариометр к старому усилителю и проверить его нагрев....Вообщем, - при длительной передаче с мощностью 400...450 ватт, он становиться очень тёплым, но данную мощность держит. Вчера вечером и сегодня утром работал в WSPR-15 в этом режиме...Видимо,-  это его предел....Раньше, когда этот вариометр использовался при мощности порядка 250 ватт, проблем не было и я даже не обращал внимания на его нагрев....Вот такие пока дела в моём личном "усилителестроении". 73 ! Николай.
« Последнее редактирование: 15 Март 2020, 13:55:36 от UA3DJG »

Оффлайн rn3aus

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2918
    • Просмотр профиля
Может кто посоветует конструкцию ?...
Вряд ли можно предложить что-то иное, чем пластиковой бидон, вращающийся в пластиковом ведре. Лучше на диэлектрической оси. Стальные винты, оси и т.п. в вариометре на хорошей мощности сильно нагреваются.

Оффлайн UA3DJG

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 515
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Александр, спасибо за оперативный ответ ! Отличная конструкция ! Мне, правда нужна индуктивность вариометра не больше 200...300 мкГн , т.к. основная катушка ( "табуретина" - на балконе )  у меня порядка 1000 мкГн, а резонанс антенны наступает при 1100...1200 мкГн. Но, здесь, видимо, нужно пересчитать кол-во_ витков...

Оффлайн ua0aet

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 873
    • Просмотр профиля
АЧХ антенной системы, мегагерц до двух, проверялась?
На наличие второго резонанса.
При аналогичном раскладе из основной катушки и поменьше,
у меня наблюдался второй резонанс в районе 700-800 кГц.
Я перешел на одиночный вариометр с электрическим управлением.
Второй резонанс исчез. Возможно это было обусловлено чисто
моей конструкцией, утверждать не буду.

Оффлайн ut7gh

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 285
    • Просмотр профиля
Вот на эту тему и думаю несколько дней...Дело в том, что установив на выходе ФНЧ, расчитанный, скажем, на классические 50 ом ( у меня - это катушка 50 мкгн на кольце Т-200-2 и два  кондёра по её краям по 15 000 пф, набранные из старых КСО ), прекрасно работающий на нагрузку, соответственно, 50 ом и лишь чуть нагревающийся при долгом нажатии на мощности 1 квт, - при подключении антенны с гораздо меньшим сопротивлением ( у меня порядка 10 ом ) начинает нагреваться
А почему нельзя всё фильтровать на 10 Омах ? Изначально настроив усилитель на такую нагрузку и ни какой трансформации! Я думаю надо ориентироваться или на выходное сопротивление усилителя , или на входное антенны. Что бы хоть с одной стороны не было трансформации сопротивлений. Пример фильтра:
« Последнее редактирование: 15 Март 2020, 18:46:57 от ut7gh »

Оффлайн UA3DJG

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 515
    • Просмотр профиля
    • E-mail
UA0AET, tnx ! Только что посмотрел на наличие других резонансов своей антенны до 6 мгц. Действительно, на частоте 950 кгц есть ещё один чёткий резонанс с КСВ близким к 1,0 к сопротивлению 50 ом ! Моя антенна, оказывается, прекрасный настроенный излучатель на эту частоту !!! Вот уж никогда не думал...Как эта антенна получилась ?  Выходит, что 7-я гармоника моего передатчика прекрасно излучается в эфир ! Больше никаких резонансов до примерно 6 мгц не обнаружил....