форум Радиолюбительского ДВ портала > Технический раздел
Налаживание УМ на IRF640
rn3aus:
Налаживание УМ успешно продвинулось!
В драйвере ТДА внесенные изменения (установка конденсатора 650 пф со входа микросхемы на землю и перемотка переходного трансформатора - кол-во витков в обмотках увеличено в три раза: 12 и 2х36) избавили от самовозбуждения и перегрева.
С выходным каскадом пришлось поэкспериментировать. Пришел к выводу, что наблюдающиеся хаотические импульсы-выбросы это возбуд. После попыток введения антипаразитных цепочек резистор+конденсатор со стока на затвор (10 нф+180 Ом) и со стока на землю (4,7 Ом + 10 нф) явление несколько уменьшилось, но не особенно. Кардинально решилась ситуация после установки конденсатора 2,2 мкф (керамического) со средней точки выходного трансформатора на землю! Самовозбуждение исчезло, на выходе красивый сигнал. При этом получилось, что схема из класса "коммутация тока" перешла в класс "коммутация напряжения".
При работе на нагрузку 50 Ом потребляется от 12 В ток в 5 А (больше не дает блок питания). Резисторы нагрузки горячие и дымятся, все остальное (транзисторы, дроссель и т.д) еле теплое. Судя по напряжению на нагрузке, мощность получилась около 50 Ватт.
Затем подключил резонансную нагрузку: один конец трансформатора на землю, к другому выводу катушку-вариометр и дальше антенну. Строю в резонанс - он острый, но ток потребляется всего 1,5 А. Неонка ярко горит на расстоянии 20 см от катушки. Неприятно, что по мере изменения настройки чуть перейдя через резонанс (только не отметил в какую сторону - когда индуктивность становится больше чем нужно или наоборот) происходит срыв в возбуд - снова хаотические выбросы заполняют экран осциллографа, от трансформатора (то ли выходного, то ли от переходного) идет шипящий шум. Вращаем вариометр немного в обратную сторону - нормальная работа восстанавливается.
Итак, мне нужно теперь решить вопрос согласования УМ с резонансной нагрузкой и вопрос возбуда при этом. И еще хотелось бы побороть "ступеньку" в выходном сигнале. Может быть стоит подать небольшое положительное напряжение на затворы?
Прилагаю фотки - вид сигнала на нагрузке 50 Ом через делитель 1:10 (обратите внимание на "ступеньку" - когда сигнал на затворах меньше нескольких вольт, оба плеча УМ закрыты), вид самого усилителя и вид DDS на AtTiny2313 (по EW6GB - tnx!).
Какие будут советы? Не нужно ли еще подключить электролит большой емкости от средней точки выходного трансформатора на землю? Бороться ли со "ступенькой"? Не соединить ли стоки обоих плечей через цепочку 4R7+4.7 нф, как это сделано в киловатном усилителе одного из английских коллег?
ew6gb:
Приветствую, Александр!
Для согласования с антенной тоже пошаманить придется. Все зависит от сопротивления земли (собственно с ним и согласовываем :)). Транс выходной можно сделать с отводами и не ограничиваться 39-ю витками на "последней миле", а сделать больше. Стандартный галлетник позволяет до 11 отводов. Вот так и получится согласование - переключаем, измеряем ток в антенне и т.д. Ну и 12 Вольт и 5 А очень даже хорошо. Повысишь напряжение и будет заветная мощность. Уже готовлюсь к QSO с тобой. 73! ГБ
ua0aet:
Форма сигнала, согласно режима работы каскада.
Колебательный процесс в закрытом транзисторе пока невелик.
Когда мощность будет доведена до желаемой, тогда может и возникнуть
необходимость в RC цепочке со стоков на землю.
Хотя эти цепочки более актуальны при раскачке прямоугольными импульсами.
Не обязательно, но возможно, перевод каскада из режима D в режим В или AB,
приведет к возбуждению каскада.
Наверное надо сначала довести выходную мощность до желаемой на реальной нагрузке,
а далее по ситуации.
То что при реальной нагрузке ток мал, говорит о том, что приведенное к выходным транзисторам,
входное сопротивление антенны велико. Тут надо двигаться двумя путями.
Первое увеличивать число вторичной обмотки трансформатора.
Второе уменьшать число витков первичной обмотки.
Выходной трансформатор в своем усилителе, я сначала изготовил с некоторой избыточностью по
виткам как в первичной так и во вторичной обмотке. Певичная обмотка изначально состояла из 2х6 витков,
в финале 2х2 витка, правда при размере сердечника 78х44х50.
rn3aus:
Спасибо, друзья, за советы!
Сегодня, после экспериментов и изучения описаний английских аналогичных УМ ввел таки антипаразитную цепь Зобеля между стоками плеч выходного каскада. От этого убралась мелкая колебательность. Еще, на всякий случай, стоки подключены на землю через 2,4 нф.
Исследовано поведение УМ при различных нагрузках. Вот что получилось:
- 50 Ом : 13 В 5 А, на нагрузке мощность 58 Вт
- 100 Ом: 17 В (кажется, точно не записал), ток 5 А, на нагрузке 75 Вт.
- 220 Ом: 30 В и 3,3 А, на нагрузке 90 Вт.
Во всех этих случаях форма сигнала оставалась приемлемой, в самом УМ ничего не греется, только минирадиатор ТДА теплый.
Уменьшаем нагрузку: на 20 Омах и тем более на 10 Ом потребляемый ток быстро растет с увеличением напряжения питания и достигает 5 А (больше лабораторный БП не дает) уже при 10 В и где-то 6,5 В соответственно. Особенно неприятно, что форма сигнала начинает сильно искажаться - импульсы напряжения получают провал в середине, раздваиваются, а затем и вовсе начинается хаотический шум, слышимый как шипение из переходного трансформатора. ТДА становится горячей. То есть происходит шумовое возбуждение на низкой частоте (так как его в том числе и слышно). На осциллографе виден хаос из коротких импульсов различной амплитуды, длительности и периода повторения. Как бороться пока не придумал.
Теперь исследуем реактивные нагрузки - на индуктивность работает хорошо, красивые трапецевидные импульсы почти без звона. На емкость хуже - появляется колебательная "борода" на импульсах. При подключении к вариометру ("ведру") с антенной вдали от резонанса красивые импульсы, ток не жрется, меньше ампера. Подходим к резонансу- импульсы теряют форму, начинают хотеть раздваиваться, появляется колебательная борода, но и ток идет побольше, 2-2,5 А от 18 В. Неонка горит в руках. Меняем способы подключения к катушке,разные отводы - в целом картина аналогичная. Где коэффициент включения меньше, там появляется злая колебательность и даже самовозбуждение со свистом. Где катушка сильнее включена (отвод от большего числа витков), там картина получше, но ток потребляется меньше.
В следующий раз изготовлю, пожалуй, трансформатор на еще одном кольце с отводами как от первичной, так и от вторичной обмотки и галетники - будет согласующее устройство.
Мыслится выход УМ подключить к моему имеющемуся хорошему ФНЧ, так как он рассчитан на входное и выходное сопротивления в 50 Ом должно быть хорошее совпадение с выходным сопротивлением УМ. На выходе ФНЧ для согласования с ведром и антенной - трансформатор с переключением коэф-та трансформации. Думаю, так достигну нормальной работы.
Чтобы попробовать полную мощность, мне нужно еще изготовить БП, но вроде все необходимое есть, надеюсь за неск дней справиться.
Никто не присоветует, как бы мне избавится от шумового НЧ возбуждения?
PS Вообще я приятно удивлен, насколько хорошо работает режим Д! Нагрузка дымится, а транзисторы еле теплые!
ua0aet:
Наверное первичную обмотку имеет смысл подобрать, исходя из напряжения
источника питания и мощности, а регулировку мощности осушествлять изменением
количества витков вторичной обмотки.
Слишком много органов управления, тоже не лучший вариант.
Навигация
Перейти к полной версии