Форум радиолюбителей ДВ

форум Радиолюбительского ДВ портала => Технический раздел => Тема начата: rn3aus от 29 Ноябрь 2010, 20:38:41

Название: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 29 Ноябрь 2010, 20:38:41
Приветствую, коллеги!
Собрал новый усилитель мощности: TDA2030 + оконечник на 4-х IRF640 (класс D, с токовым питанием через индуктивность от общей точки первичной обмотки выходного трансформатора), все по схемам от OM2TW и RA3YO. Столкнулся со следующими проблемами:
1. TDA2030 стала самовозбуждаться на ВЧ (около 15 МГц!). Частично поборол введением антипаразитной цепочки 1 Ом + 10нФ с выхода микросхемы на землю. Однако небольшой паразитный звон (маленькая борода на полезном сигнале) остался. На вход ТДАшки подаю сигнал 100-200 мВ, далее выходной сигнал ограничивается. Еще планирую зашунтировать вход микросхемы на землю емкостью порядка 1 нФ. От 12 В такой драйвер без входного сигнала ест 20 мА, с поданным сигналом порядка 200 мА.
2. Каков должен быть по своим моточным данным переходной трансформатор между ТДА и каскадом на IRFках? Первоначально намотал на кольце 20х7х7 (примерно) 1500НН как на схеме RA3YO: 18 витков первичная и 2х11 вторичная. Однако IRFки особо не открывались, видимо напряжения на затворах  было маловато (на выходе TDA имеем размах около 10 В, трансформатор понижающий, получается размах 6 В, то есть +-3 В - это мало). Перемотал: первичка 4 витка, вторичка 2х12 витков. Теперь на затворы приходит до +- 15 В, полевики открываются, видны импульсы большие на выходной обмотке. Ток потребления без нагрузки не очень большой - все вместе 500 мА, ничего не греется.
3. Подключил нагрузку на выходную обмотку трансформатора - резистор 10 Ом х 5Вт. Пошло потребление тока! (12 В - 3А). Несколько нагреваются выходные транзисторы на радиаторах (теплые). А вот TDA (на небольшом радиаторе)и дроссель питания выходного каскада - быстро нагреваются и становятся горячими! Нагрузка тоже нагревается, но не так сильно как хотелось бы - можно трогать пальцем. Увеличиваем напряжение питание до 18 В - ток не растет.  ???
4. Наблюдаем форму сигнала на нагрузке - серия коротких импульсов вместо ожидаемой синусоиды.  :o Точнее, есть небольшого уровня синусоида (размах вольт 10) и на ней сидят могучие острые импульсы-выбросы вверх и вниз гораздоо большей амплитуды.
5. При выключении входного сигнала на выходе тоже ничего нет.
Минимальная амплитуда входного сигнала, когда есть сигнал на выходе - несколько десятков милливольт.
О конструкции трансформаторов.
Переходной: К20х7х7 1500НН, I - 4витка,намотана на одной стороне кольца в виде сектора; II - 2х12 витков, намотаны сложенным вдвое проводом в оставшейся части кольца.
Выходной: К40х10х8 (примерно) 1000 НН, I - 2х5 витков сложенного вдвое провода, намотана поверх вторичной, распределена равномерно по кольцу. II - 39 витков, намотка по всему кольцу виток к витку.

Итак, помогите советом, pse:
а) Какую амплитуду нужно подавать на затворы IRFок, чтобы они хорошо открывались и закрывались?
б) Каков должен быть переходной трансформатор в моем случае? Не нужно ли увеличить количество витков в обмотках?
в) А конструкция выходного трансформатора?
г) Дроссель в цепи питания вых каскада - какой он должен быть? У меня 15 витков провода на стержне 8 мм диаметром и длиной около 25 мм.
д) Что-то еще?

Хочу 150 Ватт  ::)  73!
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 29 Ноябрь 2010, 21:06:54
Для наглядности схема
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ew6gb от 29 Ноябрь 2010, 22:13:41
Александр, привет.
Молодец, что уже РА склепал. В переходном трансе явно придется увеличивать количество, т.к. при таком сердечнике и 4-х витках индуктивное сопротивление может быть и маловато. Отсюда и нагрев ТДАшки. У меня применен отдельный трансформатор на выходе 2030 для согласования.
Соотношения витков не помню (подбирал экспериментально и давно) , но скоро, на днях, пойду ремонтировать усилитель и посмотрю.
На затворах достаточно вольт 10-12. Синусоиды на выходе не будет. Это плата за КПД.
Выходной трансформатор - довольно ответственный узел. Если нет хитрых колец 3с85, можно с небольшим ухудшением использовать сердечники от строчников мониторов. Посмотри http://g0mrf.com/300w.htm  Там есть и про них. И тут http://g0mrf.com/images/300w/PA_schematic.jpg 
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ua0aet от 30 Ноябрь 2010, 08:13:00
to RN3AUS
Если возможно фото сигнала в цепи стока.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 01 Декабрь 2010, 20:26:04
Перемотал переходной трансформатор и впаял конденсатор 650 пф со входа тда на землю. Завтра испытаю и попробую сфоткать сигналы на осциллографе. Сегодня же закончил мотать вариометр-ведро, получилось 3.8-6.4 мГн.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 02 Декабрь 2010, 20:14:58
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?
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ew6gb от 03 Декабрь 2010, 00:25:09
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
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ua0aet от 03 Декабрь 2010, 07:42:03
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.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 03 Декабрь 2010, 18:25:21
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!
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ua0aet от 04 Декабрь 2010, 09:30:34
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.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 04 Декабрь 2010, 11:03:30
Цитировать
первичную обмотку имеет смысл подобрать, исходя из напряжения
источника питания и мощности, а регулировку мощности осушествлять изменением
количества витков вторичной обмотки
Это речь идет о согласующем трансформаторе, который я собираюсь сделать? Я вот что думаю: если вторичная обмотка выходного трансформатора содержит 39 витков, то не должна ли первичная обмотка согласующего транса также содержать 39 витков (кольца одинаковые)?
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ra3yo от 04 Декабрь 2010, 13:17:39
Цитировать
первичную обмотку имеет смысл подобрать, исходя из напряжения
источника питания и мощности, а регулировку мощности осушествлять изменением
количества витков вторичной обмотки
Это речь идет о согласующем трансформаторе, который я собираюсь сделать? Я вот что думаю: если вторичная обмотка выходного трансформатора содержит 39 витков, то не должна ли первичная обмотка согласующего транса также содержать 39 витков (кольца одинаковые)?
При небольших мощностях ток во вторичной обмотке 0.5-2 А, а в первичной: 5-20А, соответствующее соотношение витков в  обмотках должно быть.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 06 Декабрь 2010, 20:33:26
Продолжение эпопеи.
Изготовил автотрансформатор с отводами и галетником. Испытал. Оказалось, напрасно старался. Выяснилось, что мой усилитель неустойчиво работает на реактивную нагрузку - чуть добавишь питания и все, начинается хаотический шум. На активную нагрузку нормально. Попробовал свой ФНЧ - плохо, возбуждается. Никак не удается перешагнуть мощность в 50 ватт.
Пока наилучшим остался вариант подключения удлиняющей катушки непосредственно к "горячему" выводу выходного трансформатора, второй его конец на заземление. Видимо, придется делать, как и у других моих коллег, выходной трансформатор с отводами (не хотелось переделывать первоначальную конструкцию).
Попробовал ввести цепочки ООС со стоков на затворы. Вместо шумового возбуждения теперь имею "тональное": импульсы выходного напряжения имеют провал, раздваиваются, глубина провала плавно меняется от импульса к импульсу (огибающая этого процесса имеет частоту примерно 10 кГц, ее слышно). Может быть, поможет экранирование всего, укорочение проводов и шунтирование входа дросселем на землю.
Итак, на сегодняшний день имеем устойчивые 30-40 Ватт на резонансной нагрузке. Это мало.
Для чего пишу - может быть, кто-то тоже будет делать такой усилитель, по крайней мере будет знать о подводных камнях. Если удастся довести до ума, выложу файлы с его окончательной схемой и конструкцией.
73!
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ew6gb от 06 Декабрь 2010, 23:21:41
Александр, попробуй еще  для очистки совести выкинуть дроссель, а на средний вывод первичной обмотки подать питание. Конденсаторы об землю, естественно остаются. 
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 07 Декабрь 2010, 19:25:40
Да, Андрей, нужно проверить эту версию с дросселем, больше уже ничего не остается, а он может пожалуй вызвать эти зловредные колебания.
Что сделано на сегодня:
- установлены цепочки ООС со стоков на затворы.
- установлен дроссель (7 мГн, на колечке, выпаян откуда-то) как шунт по входу схемы на TDA.
- уменьшены номиналы входной и выходной разделительных емкостей в каскаде на ТДА.
Таким образом, усилитель оброс всевозможными защитами и это дало положительный результат - при работе на 50 Ом и на реальный вариометр с антенной достигнута устойчивая мощность 80-90 Вт. Больше получить от БП не удалось.
Некоторая нестабильность сигнала на большой мощности объясняется, возможно, наводками от вариометра, стоящего тут же рядом.
На завтра планирую:
- исключить дроссель питания.
- сделать таки отводы в выходной обмотке, так как ощущается недостаточное согласование.
И потом все конструктивно оформить в виде модуля и заэкранировать.
Повещал в эфир в DFCW-3 и QRSS-3 на 137730 и в DFCW-60/120 и QRSS на 137779. Сигнал QRSS-3 DFCW-60 обнаружен на граббере Андрея RN3AGC, между граббером и мной было 150 км.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 08 Декабрь 2010, 19:41:02
Все, товарищи, победил УМ!
Во всем был виноват дроссель питания, как совершенно правильно подсказал мне Андрей EW6GB (VY VY TNX!!). Как только ток достигал 4 ампер, начинался "звон" и шум. Закоротил дроссель - все устойчиво заработало, чистый сигнал, без звонов. Сейчас вместо дросселя стоят в параллель два резистора 0,1 Ом - небольшая ООС по постоянному току.
Перемотал выходной трансформатор, сделал 2х4 витка в первичной и вторичную 32 витка с отводами через 5 витков. Пока что не понял, какая она должна быть, выходная обмотка. Во всех экспериментах лучше работало полное включение обмотки к нагрузке, наверное, нужно будет домотать еще десяток витков.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ew6gb от 09 Декабрь 2010, 00:11:16
Да, количество витков говорит о качестве земли, стоит домотать и проверить..
Чем меньше витков во вторичке - тем лучше и низкоомнее земля.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 10 Декабрь 2010, 20:00:42
Домотал и поэкспериментировал. Теперь вторичка имеет 44 витка с 6-ю отводами. Амплитуда напряжения на холостом ходу превышает 250 Вольт, на нагрузке 50 Ом падает примерно вдвое.
Чтобы видеть ток в антенне включил между антенной и верхним концом вариометра лампочку 24 В 10 Вт (то есть она горит в полную силу при токе 0,42 Ампера). Сравнивал силу свечения при различных вариантах подключения и отводов. В каждом случае достигался резонанс.
Пробовал два варианта подключения выхода УМ к катушке.
Первый вариант - "последовательное включение": один конец выходной обмотки на землю, другой - на нижний конец вариометра. Наибольшая яркость примерно на отводе от 20 витка обмотки. Яркость не доходит до максимальной, так что оцениваю ток антенны примерно 0,3 А.
Второй вариант - "параллельное включение": один конец выходной обмотки УМ на нижний конец вариометра + сюда же земля. Второй конец - на отвод от вариометра, примерно от 1/15 витков. (Таких отводов у меня три, но лучше всего было с отводом от наименьшего количества витков). Здесь самое яркое свечение имеет место при полном включении обмотки УМ. Лампа горит с большим перекалом, так что ток в антенну уходит, думаю, порядка 0,55 А.
Теперь подключим лампочку между горячим концом выходной обмотки УМ и точкой подключения к катушке в обоих вариантах, наблюдая таким образом выходной ток УМ. Тут принципиальная разница - при "последовательном включении" лампа горит наиболее ярко при резонансе. При "параллельном" - она при резонансе почти полностью гаснет! А при расстроеном контуре горит ярко. Сначала это меня весьма удивило, но потом, поразмыслив, все встало на свои места. Так что в первом случае мощность передается в контур большим током при умеренном напряжении, во втором - большим напряжением при небольшом токе. Подводимая мощность была около 100 Ватт.
Тут мне нужен опытный совет - корректны ли мои наблюдения? Какой способ подключения предпочесть? Насколько адекватно включение лампочки в разрыв антенной цепи показывает ток антенны? Сопротивление антенной катушки - 22 Ом.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 18 Декабрь 2010, 13:33:28
Катастрофа!  :-[   (http://136.su/forum/index.php?topic=18.msg795#msg795 (http://136.su/forum/index.php?topic=18.msg795#msg795))
В ходе QSO что-то сгорело в одном плече УМ, мне кажется, что вылетел один из IRFок. Другие детали не имеют на вид термических повреждений. Есть еще некоторое подозрение на транформатор, но вряд ли это он. После аварии мощность упала в два раза, сигнал на нагрузке приобрел несимметричный вид, как показано на картинке.
Буду покупать и менять ИРФки  :(
Заметил, что, возможно, при работе на мощности более 60 Ватт с разогревом изменются свойства выходного трасформатора, что, как кажется, приводит к некоторой расстройке резонанса антенны и вариометра.
Может быть, придется переработать всю конструкцию, уж слишком получилась компактная.  :-\
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 18 Декабрь 2010, 13:34:43
еще фотки
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ua0aet от 18 Декабрь 2010, 14:57:05
Александр, я не из праздного любопытства задал этот вопрос.
Поскольку у меня питание 60В, то и транзисторы вылетают быстрее при возникновении каких то проблем.
В процессе настройки и эксплуатации усилителя сжег не менее десятка IRFP460.
Вылетало всегда одно и тоже плечо, согласно схеме Q1.
Неоднократно и очень внимательно смотрел осциллограммы
на стоках транзисторов одного и другого плеча. Разницы не увидел.
На раскачке стоят цифровые драйверы- разброс уровня сигнала должен быть невелик.
Первичную обмотку изготавливал как можно симметричнее, измерял индуктивность полуобмоток.
Возможно проблемы связаны все таки с некоторой асимметрией, которую вносит выходная обмотка,
возможно что то другое.
В свое время, мне помнится Дмитрий RA3YO, занимался подобной проблемой, возможно он что то подскажет.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 18 Декабрь 2010, 23:05:12
Рассматривая осциллограммы напряжений на стоках отмечаю возникновение коротких и высоких импульсов-выбросов в момент, по-видимому, закрытия противоположного плеча при еще не открытом этом плече. Очевидно, это реакция индуктивности выходного трансформатора на резкое закрытие ключа. По идее, между стоком и истоком каждого IRF внутри есть стабилитрон (так рисуют на схемах). А вот реально есть ли он там? Не может ли быть так, что он в какой-то момент просто вылетает и транзистор дальше работает "голый". И в скором времени тоже его пробивает?
Если мои предположения в чем-то верны, то напрашивается установка внешних соответствующих стабилитронов от стока к истоку...
На картинках осциллограммы стоковых напряжений. Они, к сожалению, были с потерей синхронизации, первая картинка - на пострадавшем плече, другая на хорошем.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 19 Декабрь 2010, 21:40:17
Сегодня, покупая новые IRF640, я узнал, что внутренний диод-стабилитрон имеют IRF640N! А без этой буквы - диода нет. Так что, если стабилитрона  нет - запросто прошьет импульсом напряжения при закрытии транзистора, особенно при высоких Uпит, когда выброс напряжения может превысить 200В.
И еще - напряжение затвор-исток не должен превышать +-20 Вольт, т.е. транзистор может прошить и по входной цепи при излишне мощной раскачке или, быть может, из-за наводки с выхода на вход?
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: UA3ELR от 19 Декабрь 2010, 22:11:07
Тогда и по входу, надо видимо, что-то типа  стабилитронов на +- 20 вольт поставить для защиты, я думаю их ёмкость не слишком скажется на работе схемы УМ.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rw3adb от 19 Декабрь 2010, 23:45:12
Тогда и по входу, надо видимо, что-то типа  стабилитронов на +- 20 вольт поставить для защиты, я думаю их ёмкость не слишком скажется на работе схемы УМ.

Если посмотреть внимательно на буржуйские схемы- у них именно все так и сделано.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ua0aet от 20 Декабрь 2010, 06:08:58
В IRFP460 защитные диоды (стабилитроны) имеются, измерял.
У меня постоянно выгорает цепь затвора, включая и
микросхему драйвера. Похоже каким то сигналом появляющемся на стоке. Раскачка небольшая, порядка 5В прямоугольников, хватает с избытком. Пследний случай. На улице минус 40, антенна покрыта толстым слоем инея. Ток потребляемый от источника на обычном уровне, а ток антенны при этом составлял процентов 25 от обычного. Плечо выгорело. Хотя каких то явных признаков, типа свиста, шуршанья не было. Составляющая потерь в антенне явно увеличилась.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 20 Декабрь 2010, 09:04:51
Чтож, нужно попытаться защитить цепь затвора. Можно поставить стабилитроны с затвора на землю, или, как мне думается, диоды: один с затвора на землю (катод на затворе), второй с затвора на +12В (анод на затворе), от которых питается микросхема драйвера. Это позволит иметь на затворе максимально +12 -0,7 В, в нормальных условиях диоды закрыты, емкость их маленькая.
Каким образом большой сигнал со стока может попасть на затвор, кроме как наводкой по внешней цепи? А не может ли через внутреннюю емкость? Ведь, например, если не подавать питания на сток и подать сигнал с драйвера на затвор - этот же сигнал мы увидим и на стоке - через внутреннюю емкость.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 22 Декабрь 2010, 14:46:32
Заменил транзисторы. Проверил все детали и не нашел поврежденных  ??? На всякий случай поставил в цепочки ООС более высоковольтные конденсаторы. Пробовал без этих цепочек. До 50 Вт мощности работает нормально, потом может внезапно возбудиться. С цепочками устойчивее, хотя при том же Uпит потребляется раза в полтора меньший ток.
Единственная деталь, которую не проверил полностью - выходной трансформатор, не прошивает ли его на большой мощности? Так не заметно. По крайней мере добился восстановления нормальной работы усилителя на малых и средних мощностях (до 100 Вт).
Нарисовал схему.
Эксперимент с установкой стабилитронов от затворов на землю оказался неудачным: это не понравилось драйверу, ТДАшка стала сильно греться, раскачки стало недостаточно, выходная мощность УМ очень мала. Отказался от этого варианта.
Как лучше проверить IRF640 на предмет не пробился ли он? Не убьется ли он при измерениях тестером?
PS внимание! схема устарела, ищите более свежую в следующих сообщениях!
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: UA3ELR от 22 Декабрь 2010, 15:57:22
Странно ...
стабилитроны встречно включал?

(http://www.imageup.ru/img52/image013517016.gif)

каждый должен быть на около 19 вольт (для Uзи макс +- 20 Вольт), например КС518 (на 18 Вольт)

ps или маломощный диодный мостик и один стабилитрон в каждое плечо...
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 22 Декабрь 2010, 16:25:15
Нет, я допустил глупость, как сейчас понял - просто стабилитрон с затвора на землю! При положительной полуволне все нормально, при отрицательной он закорачивал полуобмотку, поэтому все было плохо. Нужно было включать, конечно же, как на Вашей схеме :)
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ra3yo от 22 Декабрь 2010, 18:32:47
На мой взгляд, кольцо в ТР2 маловато
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ew6gb от 22 Декабрь 2010, 19:27:23
Дмитрий, солидарен полностью и вчера в чате это предположение озвучивал.
Сейчас использую сердечник от строчника старого монитора. Соотношения обмоток примерно такие же как у Александра. Нагрев присутствует, но не критичен.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 22 Декабрь 2010, 21:15:56
Полагаете, недостаточно большое кольцо при повышении мощности может начать "играть" (получается параметрический элемент в нагрузке) и отсюда все негативные явления?
Нужно изыскать кольцо побольше, пока что это не удалось, правда особо и не искал.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: agc от 22 Декабрь 2010, 21:44:13
Нужно изыскать кольцо побольше, пока что это не удалось, правда особо и не искал.

Александр, один из вариантов - Митино, цокольный этаж, кольца любых размеров, любой проницаемости.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 22 Декабрь 2010, 21:46:39
Надо бы туда собраться... Правда, последний раз там был очень давно. Остается решить - а какое кольцо мне нужно? Если я хочу иметь 300-400 Ватт?
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ra3yo от 22 Декабрь 2010, 21:54:03
Полагаете, недостаточно большое кольцо при повышении мощности может начать "играть" (получается параметрический элемент в нагрузке) и отсюда все негативные явления?
Нужно изыскать кольцо побольше, пока что это не удалось, правда особо и не искал.
Или хотя бы 3 шт. таких- до 200 Вт должно хватить.
Когда намотал выходной трансформатор на кольце 63х48х26, то проблемы с отдаваемой мощностьб исчезли.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 22 Декабрь 2010, 22:11:00
Цитировать
на кольце 63х48х26
А какую проницаемость следует предпочесть?
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ra3yo от 22 Декабрь 2010, 22:16:28
Цитировать
на кольце 63х48х26
А какую проницаемость следует предпочесть?
1500НН-2000НН
Кольца импортные синего цвета
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rw3adb от 24 Декабрь 2010, 00:32:12
кстати, а может стоит попробовать сконструировать этот трансформатор без кольца?
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: agc от 24 Декабрь 2010, 02:20:05
Александр, моё кольцо примерно такого же размера, как у Дмитрия. Синее, но проницаемость 2500.
При 400 ватт в стендовом варианте, когда всё разложено на фанерке, грелось приемлимо, рукой свободно можно держать. Но в корпусе в очень тесном пространстве обжечься можно было реально. Кулер решил проблему.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: UA3ELR от 24 Декабрь 2010, 16:26:50
А нельзя использовать сердечник от ТВСов?
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: agc от 24 Декабрь 2010, 23:02:16
А нельзя использовать сердечник от ТВСов?

Народ использует. У UA4WPF, UA9CS, как раз от ТВСов.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 26 Декабрь 2010, 16:40:54
Пока еще не приобрел импортное кольцо, но зато изыскал кольца отечественные: К64х40х9 2000НМ и К80х60х12 (примерно) из того же материала. Примерил в УМ - не влезают.
Со старым кольцом не возникает проблем до мощности примерно в 150 Ватт; можно поднять до 200, но уже есть какое-то дрожание сигнала и нагрузка должна быть четко резонансной - небольшая расстройка и начинаются какие-то выбросы. Кольцо теплое, правда прямо над ним стоит кулер.
При длительной работе на мощности >200 Ватт может вылететь транзистор того плеча, которое ближе к горячему концу обмотки выходного трансформатора. Почему - непонятно. Сами радиаторы транзисторов не очень греются. Собственно, они становятся заметно теплыми, когда что-то не так - несколько расстроена нагрузка на большой мощности и начинаются "звоны" и импульсы.
Нужно сделать другой конструктив, попросторнее и с большим кольцом.

Есть у меня мысль зайти на мощность ватт 600-800. Тут уже встает проблема питания. Возникает вопрос - а чем наш усилитель мощности отличается от импульсного блока питания? Может быть, использовать питание прямо от сети способом, аналогичным как устроены импульсники? Кажется кто-то из английских коллег так делал, но описание я не видел.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: agc от 26 Декабрь 2010, 23:17:22
Есть у меня мысль зайти на мощность ватт 600-800.

А куда такую мощность подавать? С твоей теперешней антенной изоляторы прошьёт сразу же.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 28 Декабрь 2010, 09:46:39
Цитировать
куда такую мощность подавать?
Ну у меня есть некоторая надежда на установку в последующем более серьезной антенны, может быть весной-летом на даче. А то получается что 50 ватт что 200 вт вдуваешь, а никому почти ничего и не видно. Да Европы не долетает...  :-\
Сама задача опять же интересная. Приятно иметь девайс, который в случае нужды может мощи разогнать.  :)
Цитировать
изоляторы прошьёт сразу же.
В прошлый раз все ждал, что это произойдет - сырость, обледенение, изолятор - один орешек и капроновая мокрая веревка... Так "огней св. Эльма" и не увидел  :)
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ra3yo от 28 Декабрь 2010, 17:45:48
Вчера вечером подключил подарок Андрея RN3AGC - импульсный 600 ватный ИП на 36В. До этого всю осень работал при 24В, т.к. при  45В стали часто выгорать транзисторы В РА. Все было хорошо пока не перестроился на 137.77773 с 136.1771. Стал крутить вариометр - выкручивать ток побольше (до этого было около 20А)- и при 22-24 в РА пыхнуло (после пробоя сгорело сопротивление в цепи затвора). Видимо подвозбуд или перегрев, т.к. на более холодных транзисторах весь вечер ток был не более 20А.
Отсюда мораль- первоначальную настройку проводить при пониженном напряжении питания, а затем переключаться на рабочее и не увлекаться ;).
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 31 Декабрь 2010, 14:40:49
Спасибо за рассказ! Вы не предпринимали каких-либо схемотехнических мер по устранению возможного самовозбуждения? У Вас стоят IRFP460?
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ra3yo от 31 Декабрь 2010, 15:53:33
Спасибо за рассказ! Вы не предпринимали каких-либо схемотехнических мер по устранению возможного самовозбуждения? У Вас стоят IRFP460?
Нет, IRF640- 6шт. В принципе, для стабильной работы усилителя достаточно, чтобы Uпитания было ниже в 4 раза Uc транзистора.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: UA3ELR от 31 Декабрь 2010, 22:06:16
Отсюда мораль- первоначальную настройку проводить при пониженном напряжении питания, а затем переключаться на рабочее и не увлекаться Интересно, а что нельзя ввести обратную связь (т.е.защиту) с антенного выхода УМ снимать напряжение или ток, что угодно?
Почему я в БП от PC, в качестве УМ, и хочу задействовать эту TL494 (т.е. не выкидывать её из схемы БП) с её цепями стабилизации Uвых
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 31 Декабрь 2010, 22:17:50
Цитировать
БП от PC, в качестве УМ, и хочу задействовать эту TL494 (т.е. не выкидывать её из схемы БП) с её цепями стабилизации Uвых
Владимир, с Новым годом!
Вы знаете, после нескольких аварий с УМ думал о том же. Плюс здесь легко решается вопрос питания усилителя - он питается непосредственно от сети. Поделитесь, пожалуйста, при случае Вашими соображениями и результатами. 73!
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ra3yo от 01 Январь 2011, 04:26:55
Отсюда мораль- первоначальную настройку проводить при пониженном напряжении питания, а затем переключаться на рабочее и не увлекаться Интересно, а что нельзя ввести обратную связь (т.е.защиту) с антенного выхода УМ снимать напряжение или ток, что угодно?
Почему я в БП от PC, в качестве УМ, и хочу задействовать эту TL494 (т.е. не выкидывать её из схемы БП) с её цепями стабилизации Uвых
У меня одна проблема с усилителем- перегрев транзисторов.
В этот раз сломался один из вентиляторов.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: UA3ELR от 01 Январь 2011, 04:28:50
Саш, привет! Спасибо за поздравления!
Твоей фамилии всего самого лучшего в этом году... да и всегдА!!!
Насчёт БП ПК я от этого не отступлюсь  :D -
- постольку поскольку - это дёшево, по крайней мере для меня... да и для многих тоже.
Дело в том что это у меня в голове... а это уже хорошо
Но сперва мне нужно разобраться с приёмником,,, - ну не хватает пока времени на это  :-[ но если я займусь конкретно - то мои идеи быстро в жизнь воплотятся конечно с корректировками...
-------------------
Саш по моим раскладкам обязательно нужно изолировать и вход БП с помощью небольшого трансика на кольце - это конечно без разговора...
Но мне нужно конкретно знать эту TL... потому как у меня этих дешёвых БП дахрена... я их 200 Ваттных буду складывать в одну мощу  :D ... 2 .. 3 ..10 штук -
- один наебнё..ся - сломаеться  :) - остальные будут работать, как в Армии  :D

Всё это в голове, но оно у меня БУДЕТ РАБОТАТЬ! всё конечно зависит от поправок и ошибок... интуиция и вера одно... но реально нужно проверять в железе.

Мне спервахот Вип поставить  :(, а потом уже какие то свои идеи выдвигать...
А то получается что я - ЛЯ-ЛЯ языком, а толку нет!
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: UA3ELR от 01 Январь 2011, 04:33:12
Дима ? а почему ты не спишь?
Я думал только что я такой один  :)

ps но вентилятор это же не транзистор  ;)
в Брянск Привет !
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ra3yo от 01 Январь 2011, 04:40:09
Дима ? а почему ты не спишь?
Я думал только что я такой один  :)

ps но вентилятор это же не транзистор  ;)
в Брянск Привет !
Хороший вопрос в пол пятого утра.
А вентилятор- это важная часть усилителя!
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: UA3ELR от 01 Январь 2011, 05:00:14
Эх Дима Дима ... дело то не в вентиляторах...
если проблемы сними - напиши мне в почту - некоторые есть!
тем более мы рядом -120 км ... тут почта бегает быстрей чем радиоволны (конечно шутка)
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: UA3ELR от 01 Январь 2011, 05:09:48
Да и причём тут вентиляторы???
если что  то не так... хоть обдувай - хоть задувай....
баб больше не прибудет
Дима... лучше б посоветовал с чего мне начать на ДВ
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 07 Январь 2011, 12:25:09
Изготовил новый выходной трансформатор на кольце К64х40х9 2000НМ. Исследовал и практически устранил пути возникновения самовозбуждений и неустойчивости в работе усилителя. Теперь имею стабильную работу на мощности 150 Вт (30 В х 5,5 А).
Выкладываю обновленную схему. В ней произошли следующие изменения: снижено входное сопротивление усилителя на ТДА, добавлена слабая частотно-зависимая ООС. Увеличены емкости антипаразитных цепочек и мощности резисторов в них. Добавлены защитные двадцативольтовые стабилитроны на затворах. Пока что усилитель эксплуатируется с одним транзистором в каждом плече.
Внимание! Выяснено следующее: транзисторы IRF640N, как и все им подобные, содержат в своем составе между истоком и стоком не стабилитрон а ДИОД! Так что не удивительно, что транзисторы прошивает - от положительных выбросов напряжения они не защищены! Таки нужно ставить внешние высоковольтные защитные стабилитроны от стока к истоку!


PS (добавлено 24 января) Внимание, это промежуточный вариант, в последующих сообщениях есть обновленный вариант схемы!
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 23 Январь 2011, 12:25:25
Три недели эксплуатации обновленного усилителя показали, что работает он хорошо - не возбуждается не сгорает при рассогласованной нагрузке, сигнал дает чистый, греется умеренно. Мощность 300 Вт, больше пока не пробовал, и это по одному транзистору в плече!
Что было сделано наиболее существенного, чтобы этого достичь:
- новый выходной транс на большом кольце
- понижено входное сопротивление драйвера на ТДА до килоома
- увеличен сигнал с синтезатора до нескольких вольт
- поставлены защитные стабилитроны на 20В с затворов на землю
- синтезатор отнесен от УМ на несколько метров, подключается коаксиалом (иначе сбивался USB порт компьютера).
- Соединения УМ с землей и питанием сделано толстым проводом - это оказало особенно благотворное влияние!

Буду готовить подробное описание конструкции и налаживания УМ.
Пока что выкладываю окончательный на текущий момент вариант схемы.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: r2bas от 17 Сентябрь 2011, 00:49:39
Полыхнул сегодня IRF, даже можно сказать взорвался.
Сперва защита в БП сработала, он отключился, но я не поверил, включил БП снова :)  Хлопок, искры, огонёк, всё в дыму :)
Резистор ещё 10-омный приказал долго жить.
Заменил всё.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: RA9OEU от 17 Сентябрь 2011, 09:53:58
Полыхнул сегодня IRF, даже можно сказать взорвался.
Сперва защита в БП сработала, он отключился, но я не поверил, включил БП снова :)  Хлопок, искры, огонёк, всё в дыму :)
Резистор ещё 10-омный приказал долго жить.
Заменил всё.

Андрей, какая причина?
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: r2bas от 17 Сентябрь 2011, 11:22:42
Андрей, какая причина?

Время пришло.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: RA9OEU от 17 Сентябрь 2011, 11:28:21
Ясно Андрей, не все вечно.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rw3adb от 17 Сентябрь 2011, 21:55:57
либо брак транзистора, либо резистора. странно, если бы в резисторе обрыв, так наоборот, плечо работать бы перестало. а чтобы в нём кз случилось- это скорее врядли.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rk2y от 17 Сентябрь 2011, 22:48:30
либо брак транзистора, либо резистора. странно, если бы в резисторе обрыв, так наоборот, плечо работать бы перестало. а чтобы в нём кз случилось- это скорее врядли.

Похоже пробивается канал сток-затвор, а резистор выполняет роль предохранителя
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rw3adb от 18 Сентябрь 2011, 00:05:02
либо брак транзистора, либо резистора. странно, если бы в резисторе обрыв, так наоборот, плечо работать бы перестало. а чтобы в нём кз случилось- это скорее врядли.

Похоже пробивается канал сток-затвор, а резистор выполняет роль предохранителя

похоже. резистор то оказывается закорочен на землю.
отчего пробивается то? подвозбуд?
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: andrey rd4hu от 20 Январь 2012, 14:40:56
Всем привет ! Коллеги кто нибудь цеплял варистор на сток исток , если кто пробовал отпишите
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 23 Август 2012, 19:08:09
Собрал новый вариант передатчика по немного доработанной схеме на TDA2030 и 4хIRF640 в портативном варианте, со встроенным трансформаторным блоком питания (от сдохшего UPSa). Пока выдает 150-200 Вт на имеющуюся антенну. Работает значительно устойчивее, чем прошлый вариант.

Цитировать
кто нибудь цеплял варистор на сток исток , если кто пробовал отпишите
Поставил по варистору 60-ти вольтовому в каждое плечо со стока на землю. Эти варисторы имеют собственную емкость около 4 нФ, что, с одной стороны, должно бы дополнительно поглощать выбросы в цепях стока, но реально колебательность несколько возросла. Поглощающая цепочка обязательно должна иметь в своем составе резистор порядка 5 Ом, без него увеличиваются колебательные выбросы. Тем не менее, вроде бы работает неплохо, без каких-либо самовозбуждений, не шумит, не греется.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 23 Август 2012, 19:08:49
внутренний вид
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 23 Август 2012, 19:10:36
-
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 23 Ноябрь 2012, 20:31:51
Новый вариант схемы передатчика, добавлено симметрирование для равномерной загрузки плеч и защита от сквозных токов: http://rn3aus.narod.ru/tx_136/ (http://rn3aus.narod.ru/tx_136/)
Проверено в работе, показало хорошие результаты.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 23 Ноябрь 2012, 21:03:24
Схема
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: RV3APM, Сергей от 23 Ноябрь 2012, 21:57:22
Новый вариант схемы передатчика, добавлено симметрирование для равномерной загрузки плеч и защита от сквозных токов: http://rn3aus.narod.ru/tx_136/ (http://rn3aus.narod.ru/tx_136/)
Проверено в работе, показало хорошие результаты.

Александр спасибо за ваши разработки
 Все очень интересно!
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ua0aet от 24 Ноябрь 2012, 05:48:48
to  RN3AUS
Александр, возможно снять осциллограмму
сигнала на стоке транзисторов?
На видеоролике показан сигнал, но я не понял
в какой точке.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 24 Ноябрь 2012, 14:17:12
to  RN3AUS
Александр, возможно снять осциллограмму
сигнала на стоке транзисторов?
На видеоролике показан сигнал, но я не понял
в какой точке.
Сигнал был показан "на вариометре", то есть то, что наводится на поднесенный к нему щуп осциллографа. На стоках сигнал смотрел, но к сожалению не заснял - не хватило рук :). Постараюсь заснять.
Если на словах, то когда усилитель работает на активную нагрузку (эквивалент) импульсы имеют форму близкую к трапеции со сглаженными передгими и отчасти задними фронтами. Совсем иначе выглядит работа на резонансную нагрузку. При значительной расстройке импульсы имеют вид, близкий к синусоиде с отсечкой, с некоторым искажением подошвы. Вблизи резонанса, в зависимости от направления расстройки - емкостная или индуктивная - появляется сглаженный выброс в передней или задней части импульсов, при резонансе оба выброса спереди и сзади сравниваются, а середина импульса имеет некоторый провал, примерно до середины своей высоты. Все это очень зависит от согласования и отдаваемой мощности. При малой мощности провалы и выбросы незначительны. Чем больше мощность, тем ярче проявляется описанная картина.
В предыдущем варианте схемы амплитуда выбросов была очень большая, а здесь - нет! Думаю, дело тут в малом сопротивлении резистора цепочки Зобеля (было 15 Ом, стало 4 Ома), а также в введении общего для обоих плечей дросселя в цепи истоков, который, по идее, должен ускорять закрывание того плеча, которое неактивно в данный полупериод. Во всяком случае, закорачивание дросселя приводило к некоторому уменьшению отдаваемой мощности при той же подводимой.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ua0aet от 24 Ноябрь 2012, 15:45:52
to RN3AUS.
Я и хотел посмотреть насколько разнится процесс в стоке
транзистора при его закрытии и раскачке прямоугольными
импульсами или синусоидальными.
Ну у меня ситуация классическая.
При закрытии плеча на вершине импульса возникает затухающий
колебательный процес. По мере возможности свел его к минимуму,
но хотелось бы еще поугасить.
Частота затухающих колебаний раза в три выше рабочей.
Здесь по всей видимости частота определяется выходной емкостью
транзисторв и индуктивностью  полуобмотки трансформатора. Это можно сдинуть
вниз добавив виток другой в трансформаторе.

Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ua0aet от 24 Ноябрь 2012, 16:55:06
 введении общего для обоих плечей дросселя в цепи истоков, который, по идее, должен ускорять закрывание
ЭДС самоиндукции пропорциональна скорости изменения тока.
E= -Ldi/dt
При ускорении процесса закрытия выброс должен быть больше.
Здесь что-то другое.
Если бы в истоке был установлен резистор, то это серьезная отрицательная
обратная связь.
Поскольку используется индуктивность, то здесь надо рассмотреть фазу сигнала на
затворе и на индуктивности,что получается в сумме.
 Если  мощность увеличивается, можно предположить
наличие небольшой положительной обратной связи.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 24 Ноябрь 2012, 19:49:59
Подобное решение - установка малой индуктивности, я нашел в справочнике по электропитанию РЭА. Вот что там говорится:
Цитировать
В схеме на рис для задержки включения транзисторов введен дроссель L, диоды VD1, VD2 и RC-цепь. В момент переключения транзисторов коммутационный выброс тока создает на индуктивности L запирающее напряжение, которое через конденсатор С и диоды VD1 VD2 запирает сразу оба транзистора. Индуктивность определяется по формуле
L=Uп * tр.д / Ikm
Резистор R служит для разряда конденсатора С, емкость которого выбирается из условия полного разряда за время меньше половины периода колебания преобразователя.
В формуле Uп - напряжение питания, tр.д - время перекрытия импульсов в плечах, вызванного рассасыванием зарядов в емкостях транзисторов. Ikm - максимальный ток коллектора (стока) в плече.
Схема такая: в цепи эмиттеров стоит общий дроссель, второй конец которого к земле (минусу питания). От баз транзисторов плечей идут прямовключенные диоды и соединяются своими катодами. От этой точки на землю идут параллельно R и С.
Мне подумалось, что и в моей схеме удастся таким образом подзапирать транзисторы в момент коммутационных выбросов, подавая на затворы через обмотку разделительного трансформатора возникающее на дросселе смещение. Дроссель имеет малую индуктивность, меньше микрогенри. Увеличение мощности с дросселем хотелось бы объяснить уменьшением возможно имевшихся сквозных токов и, следовательно, более эффективным использованием мощности БП.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ua0aet от 25 Ноябрь 2012, 05:15:12
to RN3AGC.
Я пытаюсь получить осциллограммы напряжений на стоках.
Возможно общими усилиями, можно будет найти эффективные методы
устранения колебательного процесса в закрытом плече.
RC цепочки конечно дают некоторый результат, но они и съедают
мощность, которой и так мало излучается.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 25 Ноябрь 2012, 11:48:11
Немного теории
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: r2bas от 25 Ноябрь 2012, 12:21:21
to UA0AET

Виталий, думаю обращались всё же к Александру AUS?
У меня нет осциллографа. Нет ничего, кроме китайского тестера) Когда строил передатчик, носил конструкцию к товарищу, у него осциллограф. 5 лет прошло, не помню уже ничего.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ua0aet от 25 Ноябрь 2012, 15:59:43
to UA0AET
Виталий, думаю обращались всё же к Александру AUS?
Да, конечно.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ua0aet от 26 Ноябрь 2012, 11:55:24
Ниже приведены осциллограммы напряжений
на стоках транзистров УМ.
Раньше, до того как я стал замечать скачки тока
сигнал имел вид соответствующий pic1.
Сейчас в момент включения сигнал имеет такую же форму,
но секунд через 15-20 дискретно изменяется на вид предоставленный на pic2.
Причем уже изменеие настройки не приводит к первоначальному виду.
Только выключение и снова включение.
При этом начинает очень сильно греться низкоомный резистор в цепи затвора.
Раскачка идет с драйвера IR4426.
Создается впечатление, что сигнал начинает сквозить по цепи сток-затвор.
Провел еще некоторые эксперименты.
На третьем рисунке несколько большая  амплитуда затухающих колебаний,
но при этом поведение достаточно стабильное.
Не сваливается в режим соответствующий картинке2.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 26 Ноябрь 2012, 18:30:46
Забавно, ниже картинки напряжений и токов стока из книги LF Today RSGB.
Виталий, такое впечатление, что первые несколько секунд усилитель будто бы работает на достаточно большое сопротивление нагрузки, а потом может какой контакт пробивается и начинается обычная работа?
И еще- а у Вас как-то затворы защищены от перенапряжений? Им больше 15 В нельзя относительно истока.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ua0aet от 27 Ноябрь 2012, 03:46:57
сопротивление нагрузки, а потом может какой контакт пробивается и начинается обычная работа?
И еще- а у Вас как-то затворы защищены от перенапряжений? Им больше 15 В нельзя относительно истока.
Чисто субъективно конечно, но у меня сложилось впечатление, что вторая картинка (на моих осциллограммах) это ненормальный режим работы. Поначалу выгорает низкоомный резистор,а потом
и транзистор. Именно искаженная вершина импульса наводит меня на такую мысль.
И именно с сопротивлением нагрузки, что то не так, поскольку ток не достигает своего
максимума. Это либо недостаточно раскачки, либо очень низкое сопротивление.
Ограничение напряжения позатвору не ставил. Драйвер IR4426  питается от 6 В источника.
На раскачке прямоуголники, не превышающие 6 В. В ранние времена в процессе настройки
смотрел осциллограммы на затворе. Даже при возбуждении, напряжение в принципе было небольшим.
Для моих транзисторов максимальное напряжение затвор-исток 20 В.
У меня именно с нормальными прямоугольниками рабочий режим. При увеличении мощности только увеличивается амплитуда затухающих колебаний, а прямоугольники остаются прямоугольниками. Искаженная вершина говорит о том что КПД в течение полупериода меняется, а это ненормально для ключевого режима.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 24 Декабрь 2012, 21:56:07
Заменил транзисторы IRF640 на AUIRF540Z (TO220, 100 В, 36А). Сопротивление открытого канала у него 26 мОм против 180 мОм у 640-го. После замены у передатчика будто открылось второе дыхание - моща так и пошла даже при средних положениях согласующего трансформатора. Греются мало. Теперь сильнее всего греется 600-ватный трансформатор питания. Антенну стало интенсивно прошивать на металлические предметы на расстоянии 2-3 см от нее, интересно наблюдать процесс развития разряда плавно увеличивая мощность - вначале на проводе антенны появляется белая светящаяся точка, затем к металлическому предмету протягивается фиолетовая тоненькая слабо видимая ниточка разряда. Добавив еще немножко мощности видно стремительное развитие белой дуги с характерным хлопком как из хлопушки (а дальше начинает гореть изоляция и я скорее выключаю).
Стал сильно греться и подгорать блокировочный конденсатор от средней точки первичной обмотки выходного транса на землю. Буду ставить несколько параллельно.
Так что могу рекомендовать применение IRF540 вместо IRF640 конкретно в данной конструкции УМ с напряжением питания до 30 вольт. Завтра зафоткаю напряжения на стоках.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: Андрей от 02 Январь 2013, 00:21:19
Попробовал IRF540 при первом включении сразу сгорели два транзистора одного плеча :(
Имел всего 5 шт. так что дальнейшие эксперименты отложил до 2-го числа... Буду разбираться в чем дело.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 02 Январь 2013, 10:43:39
Попробовал IRF540 при первом включении сразу сгорели два транзистора одного плеча :(
Имел всего 5 шт. так что дальнейшие эксперименты отложил до 2-го числа... Буду разбираться в чем дело.
Андрей, а что за схема? Каким-то образом транзисторы защищены? Если нет, то питание не выше 22-25 В!
Из защит наиболее необходимы ограничение напряжения на затворах не выше 15 В с помощью стабилитронов и обязательно нужна цепочка Зобеля (резистор 4 Ом 20 Вт и последовательно с ним емкость 10-22 нФ 160 В) между стоками плечей выходного каскада.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: Андрей от 02 Январь 2013, 11:17:26
Схема с сайта RA3YO, напряжение питания 14 вольт и с 640-ми проблем нет. Защиту по затвору поставлю сегодня и уменьшу раскачку.
Синтезатор с вашей программой уже работает так что буду передавать в Opera и WSPR :) Правда пришлось отказаться от USB и перейти на COM.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 02 Январь 2013, 14:17:10
По моим наблюдениям работа адаптера СОМ-USB заметно улучшается, если соединить заземлением корпус компьютера и синтезатора.
По поводу защит - поставьте и цепочку Зобеля, не пожалеете!
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: R3TNE Алексей от 23 Февраль 2013, 01:20:23
Обратил внимание, не пойму с чем это связано, конец передачи слабее, чем в начале. Мощности блока питания достаточно - 29А, тх потребляет 7.26А.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ua0aet от 23 Февраль 2013, 05:37:06
Обратил внимание, не пойму с чем это связано, конец передачи слабее, чем в начале.
В чем это выражено: в уменьшении потребляемого тока и тока антенны?
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: R3TNE Алексей от 23 Февраль 2013, 06:49:35
Обратил внимание по скриншотам с граббера Андрея АГЦ, Румынского и DF6NM. Стартую, и спустя 5- 10 мин сигнал слабеет, в концовке трассер еле видно. Ток антенны практически не меняется, есть небольшая разница между началом передачи и концом, выхожу на веранду и немного подстраиваю во время передачи (вариометр в веранде, я в доме). К сожалению не померил ток по питанию в начале и в конце передачи (сегодня померю). Блок питания на 29А, а потребление 7,26А. Хорошо греется конденсатор (горячо, но рука терпит) в первичной обмотке выходного трансформатора 2,2мкф на землю по питанию. Только сейчас обратил внимание, что и вых. тр-р тоже греется, ладошкой накрываешь чувствуется тёплый (не сильно, но тёплый) в конце передачи. Значит сам сердечник ещё теплее. Тр-р выполнен на 5 кольцах 45х25х12. Мощность 40 или около ватт.

Я тут уже попробовал, заменил конденсатор 2,2мкф двумя по 1 мкф, тоже греются но поменьше, направил поток воздуха с радиаторов на вых. тр-р для охлаждения. В итоге сегодня утром неплохо прошёл в румынском граббере, случайность или прохождение проверю сегодня вечером.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ua0aet от 23 Февраль 2013, 07:35:17
В итоге сегодня утром неплохо прошёл в румынском граббере, случайность или прохождение проверю сегодня вечером.
Если ток антенны существенно не изменяется, то можно предположить, что и
излучаемая мощность существенно не меняется.
Не исключено, что меняется прохождение.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: Андрей от 23 Февраль 2013, 09:23:58
У меня тоже самое(
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 23 Февраль 2013, 09:35:35
Обратил внимание, не пойму с чем это связано, конец передачи слабее, чем в начале. Мощности блока питания достаточно - 29А, тх потребляет 7.26А.
Это может быть связано с нагревом элементов схемы.
В частности, когда греется трансформатор на кольце, несколько уходит резонанс антенны, так как вносимая трансформатором в антенную цепь индуктивность меняется с нагреванием ферритового сердечника. Я у себя провожу подстройку вариометра в начале передачи, спустя несколько минут повторяю ее, так как к этому моменту резонанс оказывается в стороне, хотя и не сильно. Судя по всему, это оказывается существенным. По крайней мере, потребляемый ток удается при этом поднять на 3-4 А.
То есть у меня с прогревом и последующей подстройкой потребляемый ток и мощность, определяемая по свечению неонки, на горячем передатчике существенно больше, чем на холодном.
Конденсаторы лучше поставить штуки три в параллель, при повышении мощности одиночный конденсатор начинает греться так, что начинает пахнуть горелым. Емкость каждого у меня 2,2 мкф
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: R3TNE Алексей от 24 Февраль 2013, 01:53:17
Ок, Виталий. Да вот и странно, что ток практически не меняется, а сигнал в конце передачи затухает. Надо будит несколько дней погонять.

Понял, Александр. Сейчас поставил 3 конденсатора вместо 1 по 2,2мкф, стали ели тёплыми. Включался на передачу, сигнал стабильный. На выходную мощность не повлияло. Сейчас попробую убрать пассивный обдув на выходной тр-р и посмотрю, что будит.   
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: R3TNE Алексей от 25 Февраль 2013, 00:10:00
Подал 25 вольт по питанию в место 12, пол минут и один из двух радиаторов уже горячий (минуту не рискнул транзистор жалко), вентилятор не успевает продуть( Радиатор и вентилятор от компьютера для охлаждения процессора. Блин, целых 80 вольт на нагрузке.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 25 Февраль 2013, 05:59:29
Подал 25 вольт по питанию в место 12, пол минут и один из двух радиаторов уже горячий (минуту не рискнул транзистор жалко), вентилятор не успевает продуть( Радиатор и вентилятор от компьютера для охлаждения процессора. Блин, целых 80 вольт на нагрузке и я пролетаю.
А ток потребления какой при этом получился?
Второе плечо совсем не греется?
Между стоками плеч стоит ли RC цепочка Зобеля (гасилка выбросов)?
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: R7NT от 25 Февраль 2013, 09:57:36
Между стоками плеч стоит ли RC цепочка Зобеля (гасилка выбросов)?
Александр, может уже где-то здесь это описывалось на форуме(?), как правильно цепочки Зобеля расчитывать?
По сопротивлению вроде бы должно быть около сопротивления нагрузки... а как с конденсатором быть? я так понимаю, что это не только "гасилка" ненужного...
По инэту полазил и что-то для наших частот не очень понятно... наверное не попал на нужные ссылки...
Может тему отдельную здесь создать? - думаю для нас это актуально
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: ua0aet от 25 Февраль 2013, 10:45:24
понимаю, что это не только "гасилка" ненужного...

Может тему отдельную здесь создать? - думаю для нас это актуально
Да, цепочка Зобеля-  палка о двух концах.
С одной стороны демпфирование паразитных колебаний, а с другой стороны проблем еще
может больше получиться, чем выбросы.
У меня только со стоков на корпус стоят. Если ставится еще цепочка между стоками, то скорее всего,
первые две цепочки неверно рассчитаны. Если взять эквивалентную схему, то получается
две цепочки Зобеля установлены параллельно. При правильном расчете, должно хватать
чего-то одного.
Если есть ссылки на расчеты, не отказался бы посмотреть.
Методом "научного тыка" пришлось подбирать величины сопротивления и емкости.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 25 Февраль 2013, 19:42:27
Сейчас поищу формулы.
Такая схема и рекомендации по деталям есть в британском "LF Today" для усилителя на 1 кВт G3YXM.
В своей схеме подбирал номиналы экспериментально. Подобные же величины получились у RX3QFM.
Достаточно одной цепочки между стоками, в этом случае со стоков на землю можно ничего не ставить. У меня так сделано с одной стороны исторически (со стоков на землю цепи очевидны и появились первыми). С другой стороны, во многих книгах по передатчикам настоятельно рекомендуют ставить цепочку именно между концами обмоток, таким образом подавляя ВЧ-резонансы в самом трансформаторе. Эта цепь была введена позже и показала хорошие результаты, резко снизив звон. Однако те цепочки со стока на землю также оставил - иной раз одно плечо сгорело, второе цело. Отключив сгоревшее можно поработать в однотактном режиме...
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rw3adb от 25 Февраль 2013, 20:54:50
Подал 25 вольт по питанию в место 12, пол минут и один из двух радиаторов уже горячий (минуту не рискнул транзистор жалко), вентилятор не успевает продуть( Радиатор и вентилятор от компьютера для охлаждения процессора. Блин, целых 80 вольт на нагрузке и я пролетаю.

Вот, странное дело, уже от скольких из вас слышал, что всегда греется ОДИН транзистор. или ОДНО плечо усилителя, если там по нескольку в параллель.
Отчего так?
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 25 Февраль 2013, 20:55:50
Как оказалось, внятной методики расчета цепей Зобеля найти пока не удается. Вот что есть: http://www.sky.od.ua/~eugeny/zobel.htm (http://www.sky.od.ua/~eugeny/zobel.htm)
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 25 Февраль 2013, 20:58:15
Подал 25 вольт по питанию в место 12, пол минут и один из двух радиаторов уже горячий (минуту не рискнул транзистор жалко), вентилятор не успевает продуть( Радиатор и вентилятор от компьютера для охлаждения процессора. Блин, целых 80 вольт на нагрузке и я пролетаю.

Вот, странное дело, уже от скольких из вас слышал, что всегда греется ОДИН транзистор. или ОДНО плечо усилителя, если там по нескольку в параллель.
Отчего так?

Несимметричность сигнала возбуждения относительно нуля и неточная симметричность в намотке трансформаторов, вероятно.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rw3adb от 25 Февраль 2013, 21:00:26
Подал 25 вольт по питанию в место 12, пол минут и один из двух радиаторов уже горячий (минуту не рискнул транзистор жалко), вентилятор не успевает продуть( Радиатор и вентилятор от компьютера для охлаждения процессора. Блин, целых 80 вольт на нагрузке и я пролетаю.

Вот, странное дело, уже от скольких из вас слышал, что всегда греется ОДИН транзистор. или ОДНО плечо усилителя, если там по нескольку в параллель.
Отчего так?

Несимметричность сигнала возбуждения относительно нуля и неточная симметричность в намотке трансформаторов, вероятно.

Странно, странно. с трансформаторами- тоже не всё понятно. мотать в два провода, как на КВ- не прокатывает.
АГЦ вон мотал равномерно на разных половинах кольца обмотки. Только тогда заработало.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: R3TNE Алексей от 25 Февраль 2013, 21:12:07
Подал 25 вольт по питанию в место 12, пол минут и один из двух радиаторов уже горячий (минуту не рискнул транзистор жалко), вентилятор не успевает продуть( Радиатор и вентилятор от компьютера для охлаждения процессора. Блин, целых 80 вольт на нагрузке и я пролетаю.
А ток потребления какой при этом получился?
Второе плечо совсем не греется?
Между стоками плеч стоит ли RC цепочка Зобеля (гасилка выбросов)?

Нет, RC цепочки нет. Как-то "обогнул" я её, наверно потому, что не совсем понимаю принцип её действия, необходимость - цепочки Зобеля, вот и результат. Интересно, Александр, а эта RC цепочка полностью избавляет от нагрева одного плеча? У вас ещё и между стоками плечей смотрю есть 3 цепочка. Хотелось узнать это полностью решит проблему с "однобоким" перегревом?

Предполагалось по быстрому, на малой мощности, а на малой не грелось: вроде ладно и так сойдёт. Всё таки догрыз я этот транзистор вчера, пошёл запах, всё выключил, может даже и БП сдох, спать лёг, надо разбираться. Да, один транзистор бешено грелся, второй чуть-чуть. Ток вовремя не померил, надо глянуть, чувствуется был здоровый, вентилятор еле успевал обдувать БП, при 7А так не грелся.

Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 25 Февраль 2013, 21:53:51
Вот несколько формул и советов по помехоподавлению. Для нас интересна третья схема на первой страницы и первая сверху на второй.

Нет, Алексей, эти цепочки не симметрируют, нагрев так и останется разный. Эти цепочки подавляют выбросы-"выстрелы" на стоках транзисторов в моменты коммутации. Если посмотреть осциллографом, то без этих цепочек там будут ужасной высоты коротенькие выбросы и звон. С цепочками будет более-менее гладко. То есть максимальное напряжение на стоке станет вместо 4 и более Епит примерно 2 Епит. Транзисторы реже будет прошивать на большой мощности.
Может быть транзистор сдох просто от перегрузки. В этой схеме на 4-х транзисторах трудно получить больше 450-500 Вт и не спалить. А вот 400 Вт держит очень стабильно.
Для симметрирования можно попробовать между концами вторичной обмотки первого (разделительного) трансформатора, что подключены к затворам, поставить емкость порядка 5-10 нФ.
Причина неодинакового нагрева пока до конца не понятна. У меня в трех экземплярах этого УМ каждый раз было по-разному. В самом удачном варианте, что описан у меня на сайте (http://rn3aus.narod.ru/tx_136 (http://rn3aus.narod.ru/tx_136)), нагрев был одинаковый, что я связываю более всего с удачной намоткой выходного трансформатора и разводкой печатки.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: R7NT от 25 Февраль 2013, 21:55:35
Подал 25 вольт по питанию в место 12, пол минут и один из двух радиаторов уже горячий (минуту не рискнул транзистор жалко), вентилятор не успевает продуть( Радиатор и вентилятор от компьютера для охлаждения процессора. Блин, целых 80 вольт на нагрузке и я пролетаю.

Вот, странное дело, уже от скольких из вас слышал, что всегда греется ОДИН транзистор. или ОДНО плечо усилителя, если там по нескольку в параллель.
Отчего так?

Несимметричность сигнала возбуждения относительно нуля и неточная симметричность в намотке трансформаторов, вероятно.

Странно, странно. с трансформаторами- тоже не всё понятно. мотать в два провода, как на КВ- не прокатывает.
АГЦ вон мотал равномерно на разных половинах кольца обмотки. Только тогда заработало.
может это и не совсем "в тему", но сейчас посмотрел D с ШИМ (iraudamp на IRS2092) и вижу, что защиты по току и напряжению организованы по каждому плечу отдельно. А там никакого тр-ра со средней точкой нет и сигналы наверняка с микры идут одинаковые... и транзисторы на одном кристалле, а не группой
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: R3TNE Алексей от 25 Февраль 2013, 22:05:57
Перешёл по ссылке, вроде боле менее становится понятно. Мы, по сути, пытаемся (подчёркиваю это слово) компенсировать разболанс каждого плеча транзистора такой цепочкой.
 
То есть сам транзистор, мы можем представить как постоянное сопротивление, а обмотка тр-ра как индуктивность. При движении тока в таких плечах неизбежно возникает разболансировка ВЧ напряжений и токов. Это возникает вследствие, как минимум, ёмкости самого монтажа, а как максимум неоднородности сердечника тр-ра на котором намотана катушка и возможно появлению паразитной реактивности на разных участках при намотке, разной паразитной ёмкости между витками при намотке, неоднородности конденсаторов. Да и сам транзистор, у каждого образца своя ёмкость, сопротивление, индуктивность, реактивность. В следствии этого в каждом плече токи ведут себя по разному. И что бы компенсировать разные токи (всяко разную реактивность), параллельно ставим RC цепочку.

Если так, то наверно полностью избавиться от нагрева одного из плечей не получится, но, конечно жизнь транзистору будет облегчена, да и сигнал почище должен быть.

Пока писал, ещё сообщения появились.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: R3TNE Алексей от 25 Февраль 2013, 22:17:20
Нет, Алексей, эти цепочки не симметрируют, нагрев так и останется разный. Эти цепочки подавляют выбросы-"выстрелы" на стоках транзисторов в моменты коммутации.

Благодарю, надо обмозговать :)
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rw3adb от 25 Февраль 2013, 22:43:38
Вот несколько формул и советов по помехоподавлению. Для нас интересна третья схема на первой страницы и первая сверху на второй.

Нет, Алексей, эти цепочки не симметрируют, нагрев так и останется разный. Эти цепочки подавляют выбросы-"выстрелы" на стоках транзисторов в моменты коммутации. Если посмотреть осциллографом, то без этих цепочек там будут ужасной высоты коротенькие выбросы и звон. С цепочками будет более-менее гладко. То есть максимальное напряжение на стоке станет вместо 4 и более Епит примерно 2 Епит. Транзисторы реже будет прошивать на большой мощности.
Может быть транзистор сдох просто от перегрузки. В этой схеме на 4-х транзисторах трудно получить больше 450-500 Вт и не спалить. А вот 400 Вт держит очень стабильно.
Для симметрирования можно попробовать между концами вторичной обмотки первого (разделительного) трансформатора, что подключены к затворам, поставить емкость порядка 5-10 нФ.
Причина неодинакового нагрева пока до конца не понятна. У меня в трех экземплярах этого УМ каждый раз было по-разному. В самом удачном варианте, что описан у меня на сайте (http://rn3aus.narod.ru/tx_136 (http://rn3aus.narod.ru/tx_136)), нагрев был одинаковый, что я связываю более всего с удачной намоткой выходного трансформатора и разводкой печатки.
ты бы описал как куда-что наматывал.
а то каждый раз каждый новичёк наступает на эти грабли.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 15 Март 2013, 18:34:45
Последние недели эксплуатации передатчика заставили подвести некоторую статистику отказов, так как несколько раз вылетали транзисторы.
Каждый раз вылетал один транзистор в том плече, которое грелось сильнее. Это происходило, когда с целью увеличения антенного тока я подключал большее количество витков вторичной (выходной) обмотки и начинал вариометром приближаться к резонансу. Ток увеличивался и внезапно чпок....
То есть причиной являлось превышение допустимой рассеиваемой мощности на транзисторе, которая для irf540 составляет всего 90 Вт.
Заменил эти транзисторы на irfp260, которые имеют допустимые 300 Вт.
Дальнейшее исследование показало, что у меня не хватало раскачки выходного каскада. Вместо положенных 15 В на затворы приходило от 7 до 10 В, поэтому транзисторы моли открываться не полностью и степень открытия уже существенно зависила от конкретного экземпляра транзистора, так как они значительную часть времени работали не в ключевом, а в активном режиме. Отсюда и нагрев и рассеиваемая мощность.
Причиной явилось недостаточная емкость между драйвером и разделительным трансформатором, ошибочно установленная мною при очередной переделке (на схеме же все правильно).
Завершив ремонт, включил УМ и был приятно удивлен, какой большой антенный ток стал идти при том что оба плеча были одинаково еле теплые. Но радость продолжалась всего пару минут: сегдня оттепель и идет дождь, оттяжки и изоляторы антенны мокрые... Через две минуты работы обе оттяжки одновременно отгорели и антенное полотно рухнуло на землю! Я заметил это по мгновенному падению антенного тока - ушел резонанс. С ум ничего не случилось.
Теперь нужно будет вновь поднимать антенну, снабдив ее новыми изоляторами. Похоже, последние события выявили все имевшиеся слабые места. Может быть теперь моя излучаемая мощность увеличится существенно...
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rw3adb от 15 Март 2013, 19:27:39
Последние недели эксплуатации передатчика заставили подвести некоторую статистику отказов, так как несколько раз вылетали транзисторы.
Каждый раз вылетал один транзистор в том плече, которое грелось сильнее. Это происходило, когда с целью увеличения антенного тока я подключал большее количество витков вторичной (выходной) обмотки и начинал вариометром приближаться к резонансу. Ток увеличивался и внезапно чпок....
То есть причиной являлось превышение допустимой рассеиваемой мощности на транзисторе, которая для irf540 составляет всего 90 Вт.
Заменил эти транзисторы на irfp260, которые имеют допустимые 300 Вт.
Дальнейшее исследование показало, что у меня не хватало раскачки выходного каскада. Вместо положенных 15 В на затворы приходило от 7 до 10 В, поэтому транзисторы моли открываться не полностью и степень открытия уже существенно зависила от конкретного экземпляра транзистора, так как они значительную часть времени работали не в ключевом, а в активном режиме. Отсюда и нагрев и рассеиваемая мощность.
Причиной явилось недостаточная емкость между драйвером и разделительным трансформатором, ошибочно установленная мною при очередной переделке (на схеме же все правильно).
Завершив ремонт, включил УМ и был приятно удивлен, какой большой антенный ток стал идти при том что оба плеча были одинаково еле теплые. Но радость продолжалась всего пару минут: сегдня оттепель и идет дождь, оттяжки и изоляторы антенны мокрые... Через две минуты работы обе оттяжки одновременно отгорели и антенное полотно рухнуло на землю! Я заметил это по мгновенному падению антенного тока - ушел резонанс. С ум ничего не случилось.
Теперь нужно будет вновь поднимать антенну, снабдив ее новыми изоляторами. Похоже, последние события выявили все имевшиеся слабые места. Может быть теперь моя излучаемая мощность увеличится существенно...

по сколько транзисторов в плече, Саш?
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 15 Март 2013, 19:40:48
По два  :)
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rw3adb от 15 Март 2013, 19:51:58
По два  :)

это очень хорошо!
ставь нормальные растяжки разбитые орехами из бимета или оцинковки и будет счастье!
по три борльших ореха на растяжку. и можно будет еще мощу поднять!
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 15 Март 2013, 20:16:34
Несколько наблюдений о выходном трансформаторе.
Магнитопровод: важно иметь достаточно большое сечение магнитопровода. У меня сейчас два сложенных вместе магнитопровода от строчников элт мониторов, поперечное сечение получается около 2 кв см. Судя по всему этого хватает, так как сердечник не греется при любых дотижимых у меня токах. Если сердечник имеет недостаточное сечение, он будет насыщаться, при этом индуктивность обмоток резко упадет и ток источника питания будет тратиться напрасно, нагревая магнитным потоком сердечник, прегружая транзисторы.
Первичная обмотка: мотается сложенным вдвое проводом, удобнее всео толстым многожильным. Сколько витков мотать? С одной стороны, лучше бы их иметь достаточно много, чтобы индуктивность получилась достаточной, индуктивное сопротивление должно быть в несколько раз больше предполагаемого выходного сопротивления каскада. Например, если питание 15 В и ток будет 15 А, то полагаем выходное сопротивление равным порядка 1 Ом. Значит индуктивность должна быть раз в 5 больше: 5 Ом, L=5/(2*pi*136000)=6 мкГн
Такая индуктивность достигается при 3-4-5 витках в зависимости от магнитопровода. Почему бы не намотать витков десять? Потому что в этом случае придется мотать очень много витков вторичной обмотки. Поэтому достаточно бывает  этих самых расчетных 4 витков. Как узнать, не мало ли витков мы рассчитали и намотали? Это покажет работа усилителя без нагрузки. Если все праильно, потребляемый ток будет мал. Подключим нагрузку - ток заметно возрастет. Если же на холостом ходу жрется ток - количество витков первички нужно увеличить, либо взять более толстый магнитопровод.
Вторичная обмотка: делаем ее с отводами. Сколько витков нужно? Если максимальное сопротивление антенной системы (читай - сопротивление потерь в земле на рабочей частоте) принять равным, к примеру, 100 Ом, то чтобы привести это его к выходному сопротивлению каскада (1 ом) нужен коэффицент трансформации сопротивлений равный 100, что обеспечивается при количестве витков вторичной обмотки в 10 раз больше чем в первичной, то есть нужно будет 40 витков. Практика показывает, что этого бывает мало, приходится мотать по 50 и даже 60 витков вторички, чтобы обеспечить расчетную мощость. Отсюда видим, как велики потери в земле ( у меня по крайней мере).

Выполнять трансформатор нужно тщательно, с натягом при намотке и без больших зазоров между обмотками и витками. Так будет маленькой индуктивность рассеяния трансформатора. Соответственно, и сердечник, если он сборный, не должен иметь магнитного зазора, лучше если он сплошной, кольцо. Что такое эта индуктивность рассеяния и чем она нам мешает? Эта та индуктивность, которая будет нагружать выходной каскад, если сопротивление нагрузки стремится к нулю. То есть если мы хотим получить большую мощность, то выходное сопротивление каскада получается малым, доли Ома (при питании от 12-15 В). Соответственно и трансформированное сопротивление нагрузи должно быть таким же. А тут у нас появляется паразитное индуктивное сопротивление, включенное последовательно с трансформированной нагрузкой, чем оно больше, тем меньше удастся получить мощность и тем меньше мощность будет поступать в нагрузку, обрзуется делитель.
У индуктивности рассеяния может быть только одно полезное сойство, используемое в сварочных трансформаторах, они специально так проектируются - если закоротить выход УМ, потребляемый ток возрастет н до бесонечности, а лишь раза в три-четре отоситнльно нормы. Может быть это убережет усилитель от сгорания... Но работает такой трансформатор все же намного хуже исполненного правильно, без рассеяния...
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: R3TNE Алексей от 15 Март 2013, 20:51:28
И в выходном тр-ре первичка мотается поверх вторички. Хотя можно и на разных частях кольца как у Андрей АГЦ. Александр - AUS, если можно расскажите подробней, будит полезно.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 21 Июль 2013, 11:08:43
Завершением развития конструкции стала статья в журнале Радио 8/2013: http://www.radio.ru/arhiv/2013/8/cover.shtml (http://www.radio.ru/arhiv/2013/8/cover.shtml)
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rw3adb от 23 Июль 2013, 14:33:04
Завершением развития конструкции стала статья в журнале Радио 8/2013: http://www.radio.ru/arhiv/2013/8/cover.shtml (http://www.radio.ru/arhiv/2013/8/cover.shtml)

Александр, ты б без ложной скромности, создал бы тему в этом разделе: "Мои статьи о любительском ДВ" и повыклал бы туда все ссылки. Было бы очень удобно для всех.
А то форум растёт и ширится, скоро многие вещи просто так с кондочка не найти будет.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rw3adb от 15 Февраль 2019, 18:08:29
Для наглядности схема

Саня, схему восстанови во втором посте!
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: RU5C от 30 Декабрь 2020, 15:51:38
Приема у меня нет, это понятно. С передачей на IRF520 тоже не удавалось продвинуться дальше Обнинска. Решил повторить усилитель RN3AUS из журнала «Радио». На радиаторе старого усилителя собран драйвер на TDA2030. Ток потребления без нагрузки чуть более одной амперы, размах ВЧ напряжения на выходе более 40 вольт.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: RU5C от 30 Декабрь 2020, 16:04:19
Давно лежал здоровый радиатор. Поставил через прокладки сразу IRFP260, как и рекомендовал автор. Монтаж навесной-объемный, старался соблюдать симметрию плеч.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: RU5C от 30 Декабрь 2020, 16:07:04
Купил самое большое кольцо что было в Чип-Дип. И намотал.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: RU5C от 30 Декабрь 2020, 16:09:07
Так готовый выходной каскад выглядит.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: RU5C от 30 Декабрь 2020, 16:12:31
Испытания, 19 вольт питания. Никакого белого дыма и новогодних искр. 100 ваттная лампочка горит с перекалом и сразу закоптилась изнутри!
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: RU5C от 30 Декабрь 2020, 16:18:05
Испытание в эфире: удлиняющая катушка целых 8 (!) миллигенри, ток в антенну 1.2 ампера. Подкидывать напряжение до 24 вольт страшновато, боюсь отгорит что-нибудь:)
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: RU5C от 30 Декабрь 2020, 16:20:10
Замечательный усилитель, благодарность автору и всем энтузиастам ДВ наилучшие новогодние пожелания!
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: andrey rd4hu от 30 Декабрь 2020, 22:50:30
Замечательный усилитель, благодарность автору и всем энтузиастам ДВ наилучшие новогодние пожелания!
супер ! ждём сигнал на грабберах , успехов !
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: Сергей UB1APE от 30 Декабрь 2020, 23:50:25
Отличная работа! Я тоже  буду  рад увидеть ваш сигнал впод Питером. 4-ре 260-х Это сила! Ждёмс...
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: RU5C от 30 Декабрь 2020, 23:56:18
Дело не в силе, а в антенне. А её фактически нет. До Смоленска бы дотянуться...
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: Сергей UB1APE от 31 Декабрь 2020, 02:53:00
Да какие у нас тут антенны...  Силой берём.  Так что включайтесь, а там видно будет. Ждёмс  вашего сигнала.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: andrey rd4hu от 31 Декабрь 2020, 12:49:06

 До Смоленска бы дотянуться...
в Самаре есть трасса сигнала , сквозь городской шум но пробивается .
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: RU5C от 31 Декабрь 2020, 18:29:55
Спасибо, и время и частота совпадает, но не узнаю:)
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: EW8HP от 20 Январь 2022, 17:08:19
Испытание в эфире: удлиняющая катушка целых 8 (!) миллигенри, ток в антенну 1.2 ампера. Подкидывать напряжение до 24 вольт страшновато, боюсь отгорит что-нибудь:)
Поставить бы катушку на балконе...
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: R3TNE Алексей от 21 Декабрь 2023, 03:13:44
Нужен совет. УМ: драйвер BD135, выходной каскад IRF520 по 1 в каждом плече. Подаю на вход примерно 10мВ, на входе затворов 6В, на выходе 40В (rms) на 50 Ом нагрузке. Напряжение питания 13,6В.

Сегодня добавил несколько rc цепочек, так называемой Цобеля и т.д. – схема Александра RN3AUS (https://rn3aus.narod.ru/tx_136/index.html), и вместо 40В на выходе получил всего 13,9В. Так и должно быть? Или на мудрил?
 
Транзисторы, довольно маломощные, просто решил попробовать на них, в дальнейшем штуки 4 в каждое плечо типа IRF640N. RC цепочки поставил мощные, «на вырост», 5 и 10 Ватт, пока на «соплях», потом укорочу. Напрягает, что подсел выходной уровень сигнала. «Лечить» чем, увеличением напряжения питания? Расплата мощностью за хороший сигнал?
 
И ещё, симметрии нет в плечах в выходном сигнале - чутка косит.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 21 Декабрь 2023, 08:30:21
Алексей, не сохранилось фоток какой был сигнал без RC-цепочек?
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: R3TNE Алексей от 21 Декабрь 2023, 10:04:33
Фоток не сохранил. Практически такой же, единственно что менее перекошен - по симметричнее, а так вроде как и был.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 21 Декабрь 2023, 19:19:45
Нужно посмотреть еще сигнал на затворах. Хватает ли раскачки?
PS еще вспомнил - цепочки, идущие от стоков на затворы, ставить не нужно! Это было сделано в свое время по аналогии с обычными усилителями мощности кв-диапазона и были призваны исключить самовозбуждение на ВЧ. У на здесь они пока что не нужны.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: R3TNE Алексей от 21 Декабрь 2023, 23:17:03
Убрал цепочки затвор-сток, всё встало на свои места. Спасибо! Единственное, что не смог устранить, асимметрию формы выходного сигнала.

Тут (https://www.youtube.com/watch?v=GpUsXbn12Os) киношка с 3 вариантами форм сигнала.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: rn3aus от 22 Декабрь 2023, 07:07:46
Отлично, все наглядно. На видео самая лучшая ситуация, когда амплитуда входного сигнала максимальна. При этом на затворах сигнал имеет искаженную форму, это нормально. Зато на выходе получается самая большая амплитуда на нагрузке и сигнал достаточно правильный по форме. На резонансную нагрузку будет почти чистая синусоида.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: Сергей UB1APE от 22 Декабрь 2023, 08:04:18
Блин! Ваше видео всколыхнуло мои воспоминания.  6П45Сх2, IRF-ки, "ПОДНОС"...
     Спасибо большое за видео . Успехов.
Название: Re: Налаживание УМ на IRF640
Отправлено: R3TNE Алексей от 22 Декабрь 2023, 13:03:58
Спасибо!