|
АМ передатчик RAFINAD 2019 05 коротко :BEGINER
| |
| shwonder | Дата: Четверг, 2019-Май-16, 10:37 | Сообщение # 1 |
 просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3330
Статус: Offline
| В планах развития линейки АМ передатчиков было создание двухтактного передатчика , класс Д.
Но немного поразмыслив , пришел к выводу : - нужно сделать передатчик который можно развивать ,
в зависимости от потребностей радиолюбителя.
Решено сделать так :
- микрофонный усилитель с учетом всех наработок за последнее время : микр усилитель + ФНЧ 6кгц+ бустер 3кгц + фазовращатель + ограничитель .
Но из этого всего можно отказаться от любого каскада , или совсем не собирать или собрать позже , т.к. обязательным будет только первый микр усилитель.
- модулятор по классической схеме, для снижения частоты ШИМ и удешевления в шим применил ТЛ494 + инвертор 2н7000 + драйвер 2110 + силовые транзисторы.
- передатчик по схеме двухтакта , но можно собрать и однотакт класса Е , просто не запаивая второе плече. Однотакт потребует дополнительных емкостей (шунтирующие)
и есть отличия в ШПТ и ФНЧ , все будет изложено на схеме. По мере роста потребностей можно допаять второе плечо и повысить выходную мощность. Точные значения напряжений токов и мощностей будут посте сборки первого устройства.
Счас нарисована схема по узлам , и печатная плата . Буду выкладывать по частям для обсуждения.
Модулятор :
Выходной каскад
Входная часть, микрофонник и полифайзер
$IMAGE3$
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Воскресенье, 2025-Июн-22, 01:34 | Сообщение # 481 |
 мастер
Группа: Пользователи
Сообщений: 989
Статус: Offline
| valerzar1961, Ну, ничего страшного). Буду тогда сам проверять).
Закончил разработку схемы. Пока в этой теме её выложу, а если заработает в железе, создам отдельную.
Основные задачи данного передатчика:
1. Получить стабильные 300-400Вт при минимальном нагреве транзисторов. Для надёжности. Хотя в теории двухтакт на двойных транзисторах сможет до 600-800Вт при активном охлаждении и медных радиаторах. Но, я такую задачу не ставлю.
2. Полное отсутствие сквозного тока, вызываемого входными сигналами. Сквозной ток будет только от паразитных диодов сток-исток в самих транзисторах.
3. UCC драйверы могут работать начиная с +4.3В и до +20В, поэтому в передатчике можно применять любые транзисторы, хоть кремниевые, хоть карбид-кремниевые. Получается универсальность.
4. Основная часть передатчика на выводных деталях, SMD только UCC драйверы и затворные 2Ом резисторы, формата 2512. Выводные сюда ставить не желательно, у них индуктивность выше и нагрев. Для себя ещё SMD конденсаторы поставлю в фильтре между L1 и модулятором, и в выходном ФНЧ.
Немного позанимаюсь другими делами, и, если не найду ошибок, буду разрабатывать плату.
первый набросок:
Сообщение отредактировал kotrad78 - Воскресенье, 2025-Июн-22, 06:57 |
| |
| |
| Пряник | Дата: Воскресенье, 2025-Июн-22, 13:33 | Сообщение # 482 |
|
знающий
Группа: Проверенные
Сообщений: 241
Статус: Offline
| Цитата kotrad78 (  ) 1. Получить стабильные 300-400Вт
В АМ мощность принято указывать в режиме несущего сигнала. По вашему стремлению получается что при модуляции 100% на пиках будет порядка киловатта ? Посмотрите на мощности трансиверов извесных, там ссб 100 вт , а АМ 25вт, как думаете , почему ?
и еще , на схеме надо поставить емкость 10-20н перед резисторами 16 и 18. А сами резисторы 16 и 18 уменьшить до такого уровня, что б при отсутствии сигнала на входе на выходе было 0в. Как в схеме первого поста темы.
Сообщение отредактировал Пряник - Воскресенье, 2025-Июн-22, 13:37 |
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Воскресенье, 2025-Июн-22, 15:44 | Сообщение # 483 |
|
мастер
Группа: Пользователи
Сообщений: 989
Статус: Offline
| По поводу мощности под 300-400Вт я имел в виду уже на пиках огибающей, или около 100Вт несущей.
По поводу разделительных конденсаторов.
Изначально я их поставил и даже выложил схему с ними. Но, потом вспомнил про вот эту бяку:
Если питание логики будет 8В, то после конденсатора будет -4В...+4В. И даже если питание логики будет 5В, то после конденсатора будет -2.5В...+2.5В. Это напряжение либо выведет драйвер из строя, либо он будет работать не стабильно. Поэтому конденсаторы убрал. Но, знаю, что есть подводный камень с этим регулятором дед-тайма. При подаче питания, на выходах триггера Шмитта кратковременно, доли микро или миллисекунд может быть одновременно на обоих выходах логическая 1. То есть, оба плеча передатчика могут открыться одновременно.
Этого можно избежать с помощью функции Вкл./Выкл. драйверов. На схеме в цепи EN драйверов стоят 3 фильтрующих конденсатора по 100нф. Вполне возможно, что при переходе на передачу они будут держать драйверы выключенными на несколько миллисекунд, пока не зарядятся. Этого времени может хватить, чтобы на выходе регулятора дед-тайма логическая 1 преобразовалась уже в полезный меандр.
Но, сейчас более детально изучил даташит и обнаружил, что оказывается есть две версии этого UCC драйвера. На рисунке выше UCC27524D. Однако, есть ещё и UCC27524A:
В даташите прямо сказано, что микросхема может работать с отрицательным сигналом на входе. В таком случае, задача упрощается. Можно поставить разделительные конденсаторы, тем самым исключив появление логической 1 постоянки на входах драйверов.
Однако, для надёжности можно пойти ещё дальше. Ведь при повторении радиолюбители наверняка смогут запутаться и заказать не A версию микросхемы, а D. В таком случае делаем так:
1. Ставим разделительный конденсатор, напряжение на входе UCC будет -..+. Сигнал 8В, клеточка осциллографа 5В. Желтый график - до конденсатора, синий - после, вход драйвера:
Это будет безопасно для A версии микросхемы, но опасно для D.
2. Добавляем диод Шоттки параллельно входу драйвера:
Он погасит отрицательную полуволну на уровень падения на себе. Для D версии микросхемы теперь станет безопасно.
Осталось найти диод Шоттки с проволочными выводами, у которого была бы минимальная ёмкость перехода при 5В (чтобы не особо сильно наклонял фронты), и с минимальным обратным напряжением падения, чтобы отрицательную волну максимально близко прижать к 0. Какие будут версии диодов?
По поводу гасящего резистора между входом драйвера и массой. Там хоть 10кОм поставить, на входе всегда будет 0. К тому же, внутри самой микросхемы есть 200кОм подтягивающие на массу резисторы на входе. Но, это для постоянной составляющей. В момент же включения на передачу, разделительный 10нф конденсатор будет заряжаться, вызывая кратковременный импульс на входе драйвера, а вот это уже опасно.
Тут да, чем меньше сопротивление резистора параллельно входу драйвера, и чем меньше ёмкость самого разделительного конденсатора, тем этот импульс будет ниже. В общем, буду пробовать в железе.
Осталось диод Шоттки с "ножками" подобрать. Я же позиционирую схему на выводных деталях. Найти SMD Шоттки легко, но с ножками, да и чтобы доступный был, а не старинный)), с минимальной ёмкостью перехода (единицы пф) и минимальным обратным напряжением (не более 0.3В). Подскажите, какой?
p.s. И ещё один момент...
Чем меньше будет сопротивление шунтирующего резистора по входу драйвера, тем и меньше амплитуда полезного меандра будет неизбежно. В микросхеме 6 триггеров Шмитта. Используются только 2. Может быть остальные 4 включить параллельно первым? Для увеличения тока. Будет ли регулятор дед-тайма стабильно работать при 3-х параллельных триггерах в каждом плече?
|
| |
| |
| serzhfokus | Дата: Воскресенье, 2025-Июн-22, 20:11 | Сообщение # 484 |
 любопытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 64
Статус: Offline
| Цитата valerzar1961 ( ) При питании 80 вольт, выдаёт на эквиваленте 50 ом, 210-215 ватт несущей
108rms в квадрате = 11664/50=233.28Вт
304pkpk/2=152/1.41=107.8 в квадрате = 11621/50=232.42Вт
|
| |
| |
| Пряник | Дата: Воскресенье, 2025-Июн-22, 21:04 | Сообщение # 485 |
|
знающий
Группа: Проверенные
Сообщений: 241
Статус: Offline
| Цитата kotrad78 ( ) Однако, для надёжности можно пойти ещё дальше.
Нормально оно работает, и надежно. А вот без этих конденсаторов могут быть проблемы.
Так включались 74нс541, ТС4420, EL7104 и проблем не замечено.
|
| |
| |
| valerzar1961 | Дата: Воскресенье, 2025-Июн-22, 22:52 | Сообщение # 486 |
 знающий
Группа: Пользователи
Сообщений: 172
Статус: Offline
| Цитата serzhfokus ( ) измеряли ток потребляемый выходным каскадом передатчика? |
| |
| |
| serzhfokus | Дата: Понедельник, 2025-Июн-23, 08:42 | Сообщение # 487 |
|
любопытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 64
Статус: Offline
| Цитата kotrad78 ( ) По поводу мощности под 300-400Вт я имел в виду уже на пиках огибающей, или около 100Вт несущей.
Мне вот такая конструкция приходила на ум, но пока не собирал. Я скидывал раннее в личку вам эту идею и не только вам, то общее мнение что должно работать. По поводу затворных резисторов и регулировки пикового напряжения ими это проделал на конструкции с первого поста этой тем раннее описывал. Вот https://radiorubka.at.ua/forum/8-214-21872-16-1749490666
Сообщение отредактировал serzhfokus - Понедельник, 2025-Июн-23, 08:54 |
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Понедельник, 2025-Июн-23, 13:27 | Сообщение # 488 |
|
мастер
Группа: Пользователи
Сообщений: 989
Статус: Offline
| Цитата serzhfokus ( ) схема усложняется а на выходе тоже самое планируется что и схема с первого поста этой темы
Это только кажется на первый взгляд. Если же разобраться, как схема работает, то она упрощается. Но главное, становится более надёжной. Это в приоритете.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Понедельник, 2025-Июн-23, 15:17 | Сообщение # 489 |
|
мастер
Группа: Пользователи
Сообщений: 989
Статус: Offline
| Цитата serzhfokus ( ) Я так понимаю, что с применением по два транзистора в плече должно дать возможность получить 200-240Вт несущего
Всё верно. Вот примерный расчёт.
Это нагрев транзисторов для класса Е(ЕШ), двухтакт я ещё не делал, поэтому не знаю, какая там зависимость потребляемого тока от напряжения, т.е. какое получается сопротивление передатчика. Но, для общего понимания ситуации пойдёт.
1. Питание 100В, ток 3.3А. Суммарный нагрев одного транзистора около 20Вт
2. Затем включаем второй транзистор параллельно первому. Ток делится пополам между ними. В итоге на каждый транзистор 100В, ток около 1.7А, нагрев снижается примерно вдвое:
Таким образом, для однотактного передатчика параллельное включение двух транзисторов снизит нагрев каждого из них. Но, общая мощность передатчика не вырастет. То есть, в классе Е(ЕШ) параллелить транзисторы можно, но, они и так не сильно греются, если не подавать слишком большое напряжение с модулятора.
В двухтактном же передатчике для получения той же мощности, как и от однотактного, требуется меньшее напряжение с модулятора. Но, при этом и ток вырастает. В итоге, транзисторы суммарно будут греться примерно так же.
Если в двухтакте на двух транзисторах добавить в каждое плечо ещё по одному транзистору, то, выходная мощность останется той же, но транзисторы будут греться меньше, поскольку ток будет распределяться между ними. А поскольку в двухтакте напряжение с модулятора требуется меньше, то и на стоке импульсное напряжение будет меньше. А это значит, что напряжение с модулятора можно немного поднять выше, чтобы напряжение на стоке не превышало опасный для транзистора предел. Тогда и мощность выходная тоже будет выше.
Подводя итог.
1. Если в двухтакте поставить 4 транзистора (по 2 в плечо) и оставить то же напряжение с модулятора, выходная мощность останется такой же, но, повысится надёжность и долговечность передатчика, т.к. транзисторы будут меньше греться (на что я и настроен).
2. При этом, никто не запрещает поднять напряжение с модулятора выше, тогда и мощность заметно вырастет. Однако, нужно тепловизором следить за нагревом корпусов транзисторов, чтобы они не грелись выше 65-70 градусов, а так же осциллографом с щупом 1:100 смотреть за напряжением на стоках. Как показала практика, для 1200В карбидов, безопасный предел до 600-700В.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Вторник, 2025-Июн-24, 00:36 | Сообщение # 490 |
|
мастер
Группа: Пользователи
Сообщений: 989
Статус: Offline
| Закончил проектирование платы.
С выходным трансформатором буду проводить эксперименты, поэтому его, питающий дроссель и ФНЧ не размещал, будут на отдельной плате. Немного обожду, ещё раз проверю, если не будет ошибок - отправлю на завод в производство.
Ещё нашёл интересные медные радиаторы https://aliexpress.ru/item/1005006998860929.html
8х8мм, на термоскотче, как раз, чтобы наклеить на SO-8 драйверы, думаю, градусов 5-8 ещё скинут.Добавлено (2025-Июн-24, 23:46)
---------------------------------------------
Какое среднее сопротивление у двухтактного передатчика? Если кому не сложно, подайте рабочее напряжение (минуя модулятор) и замерьте потребляемый ток с нагрузкой 50Ом (или согласованной антенной).
Сейчас просто заказываю новую партию деталей, и нужно будет заказать новые конденсаторы для ФНЧ модулятора, т.к. он у меня намотан под класс Е(ЕШ) с сопротивлением передатчика 30Ом, а в двухтакте оно меньше.
Сообщение отредактировал kotrad78 - Вторник, 2025-Июн-24, 00:40 |
| |
| |
| igor_dzhunenko5 | Дата: Среда, 2025-Июн-25, 11:46 | Сообщение # 491 |
|
любопытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 77
Статус: Offline
| Цитата kotrad78 ( ) Какое среднее сопротивление у двухтактного передатчика? Если кому не сложно, подайте рабочее напряжение (минуя модулятор) и замерьте потребляемый ток с нагрузкой 50Ом (или согласованной антенной).
Замерять сейчас не могу, передатчик частично разобран. А вот некоторые записи замеров у меня остались.
транзисторы 19НМ50
ШПТ 1+1\3 витка
3050 кГц 27вольт 3,8А 7,1 Ом
1750 кГц 27вольт 5,1А 5,2 Ом
ШПТ 1+1\2 витка
3050 кГц 29вольт 2А 14,7 Ом
1750 кГц 29ввольт 3,2А 9Ом
транзисторы 12NK90
ШПТ 1+1\3 витка
3050 кГц 29В 3,4А 8,5 Ом
1750 кГц 29В 3,6А 8Ом
ШПТ 1+1\2 витка
3050кГц 29В 2,2А 13,4 Ом
1750кГц -?
|
| |
| |
| shwonder | Дата: Среда, 2025-Июн-25, 12:16 | Сообщение # 492 |
|
просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3330
Статус: Offline
| Пробую новый (для себя) драйвер.
Плата старой разработки 2020 года, драйвер EL7104, в корпусе дип8.
Питание драйверов 12.6В, частота 3 мгц, потребление синтез+2 драйвера 560ма .
МОСФЕТЫ 19нм50 . ШПТ (1+1):3 втка
Нагрузка 50 ом. +ФНЧ 4.5 мгц.
Сигнал на затворе без силового питания
сигнал на двух затворах без силового питания, + схема разведения фронтов на 74нс04, для 74нс14 картина не меняется.
сигнал на затворе и стоке разных мосфетов, 50в на деление и 5в на деление.
Питание 30в
потребление . Питание 30в , на выходе чуть больше 50вт, частота 3 мгц.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Среда, 2025-Июн-25, 13:36 | Сообщение # 493 |
|
мастер
Группа: Пользователи
Сообщений: 989
Статус: Offline
| Цитата shwonder ( ) Питание 30в , на выходе чуть больше 50вт,
Получается схема разведения фронтов снижает сквозной ток и повышает КПД с 50% (замеры старых передатчиков в теме) до примерно 70%?
И ещё вопрос есть. А что если исключить дроссель, который идёт от средней точки первой обмотки ШПТ на модулятор? Ведь этот дроссель не вносит потерь для ЗЧ модулирующего сигнала, но, является барьером для ВЧ тока в первой обмотке. Может быть, если средний вывод обмотки сразу посадить на массу через конденсаторы ~100нф, то тогда КПД вырастет?
|
| |
| |
| serzhfokus | Дата: Среда, 2025-Июн-25, 14:57 | Сообщение # 494 |
|
любопытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 64
Статус: Offline
| Цитата valerzar1961 ( ) На выходе модулятора стоит амперметр, верить ему, или нет, не знаю, если КСВ ближе к 1, показывает 8 ампер.
Цитата valerzar1961 ( ) вторичка 3 витка
Интересно как получается 32В на выходной каскад ШПТ 1+1/3 коэффициент трансформации 0.33 и при нагрузке 50Ом на вторичке сопротивления первички 5.445Ом + паразитное сопротивление индукции ШПТ, выходных транзисторов. То есть я так понимаю, что больше от 5.445Ом будет, а вот меньше нужно коэффициент трансформации ШПТ изменять до 0.25 в этом случае сопротивление перевички при нагрузке на 50Ом 3.125Ом + паразитное сопротивление.
Цитата kotrad78 ( ) Какое среднее сопротивление у двухтактного передатчика?
У меня 6.111Ом получилось ШПТ 1+1/3 транзисторы 19NM50N
|
| |
| |
| shwonder | Дата: Среда, 2025-Июн-25, 16:22 | Сообщение # 495 |
|
просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3330
Статус: Offline
| Цитата kotrad78 ( ) если средний вывод обмотки сразу посадить на массу через конденсаторы ~100нф, то тогда КПД вырастет?
А вообще схема этого передатчика понравилась тем, что мощность на выходе не сильно зависит от частоты. В других вариантах мощность на 3000 кгц и 1700кгц отличалась почти в два раза.
|
| |
| |
|
