AM TX Class E SiC 2023 12 Передатчик класс Е на мосфет
| |
raketayudin | Дата: Четверг, 2024-Окт-24, 22:08 | Сообщение # 211 |
опытный
Группа: Модераторы
Сообщений: 586
Статус: Offline
| melatonin Приветствую любителя класса Е !
Цитата melatonin ( ) (yageo CC1206KKX7RDBB152) Обратите внимание на диэлектрик, конденсаторы с X7R не подходят для применения в передатчиках. Вам нужно выбрать диэлектрик типа NP0 или С0G, этот тип имеет лучшую стабильность емкости от температуры. К примеру (CC1206LKNPOCBN102).
|
|
| |
kotrad78 | Дата: Четверг, 2024-Окт-24, 23:32 | Сообщение # 212 |
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 610
Статус: Offline
| Цитата raketayudin ( ) конденсаторы с X7R не подходят для применения в передатчиках. А почему именно не подходят? Из-за заметного изменения ёмкости от температуры и частоты? Просто мы говорили про разделительный конденсатор, между стоком и ФНЧ, там можно ставить и 6нф, и я ставил 8.8нф, разницы по тестам не было. Или диэлектрики X7R хуже переносят ток высокой частоты?
Сообщение отредактировал kotrad78 - Четверг, 2024-Окт-24, 23:33 |
|
| |
melatonin | Дата: Пятница, 2024-Окт-25, 09:33 | Сообщение # 213 |
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 110
Статус: Offline
| Еще хотел спросить. При проектировании платы - какое расстояние должно быть между дорожками для высоковольтных частей? Конденсаторы на выходе 2 кВ - для 2 кВ гуглом нашел рекомендации чуть ли не в сантиметр. Я сделал 2 миллиметра - исходя из принципа 1мм на 1000 вольт.
|
|
| |
shwonder | Дата: Пятница, 2024-Окт-25, 10:40 | Сообщение # 214 |
просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3292
Статус: Offline
| Цитата kotrad78 ( ) В общем, плохая это затея, SMD керамику в такую цепь ставить. очень правильная мысль. Что вас вынуждает применять СМД ?? Там места на два таких передатчика. У меня тоже бывает, влеплю чего нибудь, а потом и думаю: - ну какого хрена я поставил это ? Почему не сделал проверенным способом ?
|
|
| |
melatonin | Дата: Пятница, 2024-Окт-25, 10:57 | Сообщение # 215 |
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 110
Статус: Offline
| В каком-то забугорном проекте видел smd в качестве нагрузочного стокового - ну и отложилось, потом когда всю рассыпуху искал на чип-дипе, всё смд и взял. Согласен, затея не очень. Но попробую, расскажу )
|
|
| |
melatonin | Дата: Пятница, 2024-Ноя-01, 23:15 | Сообщение # 216 |
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 110
Статус: Offline
| Платы скоро должны приехать
|
|
| |
kotrad78 | Дата: Пятница, 2024-Ноя-08, 13:38 | Сообщение # 217 |
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 610
Статус: Offline
| Приехал ко мне лабораторный блок питания на 100В, поэтому первым же делом решил проверить его на передатчике. Схема и фото макета передатчика на 12-й странице, 174 сообщение. Из особенностей, вместо двух карбид-кремниевых диодов Шоттки GC4D10120A подключил 3 штуки.
Итак. Напряжение 100В, потребляемый ток 2.48А, потребляемая от блока питания мощность 248 Вт:
Эквивалента антенны на такую мощность у меня нет, поэтому к выходу передатчика сразу подключил антенну через антенный тюнер. КСВ 1.21. Выходная мощность 233 Вт.
Питание драйвера IXDD609 +18В, частота 3МГц, напряжение на сток карбида с блока питания так же 100В. Сигнал на затворе карбида:
И сигнал на стоке:
Нагрев всех ключевых деталей:
P0 - нагрев корпуса транзистора 41.4 градуса. Напоминаю, что он у меня прикручен через оксид-алюминиевую термопрокладку к медной шине, на которую прикручен компьютерный кулер. Обороты кулера на минимуме. P1 - нагрев корпуса шунтирующих диодов Шоттки 63 градуса P2 - нагрев альсифер дросселя в стоке 58 градусов.
Какие можно сделать выводы.
1. КПД получился 93%. Но, это без синтезатора, без драйвера. То есть КПД чисто выходного каскада.
2. Нагрев транзистора, можно сказать никакой. Это говорит о высокой эффективности придуманной системы охлаждения через медную шину + компьютерный кулер.
3. Нагрев шунтирующих диодов Шоттки тоже отличный, дополнительный радиатор им не требуется, т.к. они до 90-95 градусов вполне отлично могут работать.
4. Напряжение на стоке получилось 400В, при питающем 100В. То есть, коэффициент получился 4, что - замечательно. А поскольку транзистор рассчитан на 1200В, то 100В питания для него далеко не предел. Думаю, до 150В вполне безопасно на карбиды подавать в таком классе передатчика.
5. Сигнал на затворе, конечно же искажается из-за проникновения ВЧ напряжения со стока, но, ещё в норме. То есть, можно выше 100В подавать питание.
6. Китайский карбид GC2M0160120D показал хорошую работу при высоком напряжении, поэтому, американские дорогие больше не нужны.
|
|
| |
melatonin | Дата: Воскресенье, 2024-Ноя-10, 20:30 | Сообщение # 218 |
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 110
Статус: Offline
| Цитата kotrad78 ( ) через медную шину + компьютерный кулер. Кстати, насчет охлаждения - тут то конечно оно не нужно лучше, но. Если обратиться к опыту охлаждения компьютерных "камней" - то самый эффективный способ - это тепловые трубки непосредственно на кристалл. Все остальное - компромисс. Т.е. следующим хорошим решением будет - тепловые трубки на корпус микросхемы. В нашем случае, если есть что-то, от чего надо отвести сотню-две ватт, нужно прижимать корпус прямо к кулеру, у которого конструктив выглядит как основание в виде сплющенных и отполированных в идеальную гладкую плоскость тепловых трубок - только что с учетом площади того же мосфета "работать" будет от силы 2-3 трубки - но этого хватит, отвести 100 ватт будет не проблема. Да и 200 ватт думаю потянет - только и сам кулер должен быть соответствующей площади.
Медь (как и другие твердотельные элементы) замедляет отвод тепла - соответственно её должно быть минимум между кристаллом и жидкостью тепловых трубок.
|
|
| |
Пряник | Дата: Воскресенье, 2024-Ноя-10, 21:42 | Сообщение # 219 |
знающий
Группа: Проверенные
Сообщений: 231
Статус: Offline
| так можно вместо меди применить сапфир или алмаз . А дуть азотом. Это если в космосе, то да. Там сложно охлаждать. А тут можно и трубками, но главное - зачем ? Давайте научимся делать просто передатчики, а потом и охлаждать, если это потребуется. Но у меня большие сомнения на этот счет. Уже 15 страниц ветки , а по делу не больше 10%.
|
|
| |
melatonin | Дата: Воскресенье, 2024-Ноя-17, 11:46 | Сообщение # 220 |
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 110
Статус: Offline
| Собрал по схеме из первого поста. Драйвер не заработал. Помогите разобраться, что не так... С выхода 74HC541 идет чистый меандр 0..8 вольт.
На затворе 9540 меандр 14..22 вольта, а 540 -4..4 вольта (ну примерно округлил). На выходе же IRF-ов полная "шляпа" - ни фронт ни спад толком не просматриваются. При чем не важно, как нагрузить - или просто на резистор 3,9+1000 Ом без мосфета, или мосфет или конденсатор 1500 пФ вместо затвор-исток. Цепи все проверил. Смущает, что емкость затвор исток мультиметр дает 2,6 .. 2,8 нФ у IRF-ов
Картинку на 3 МГц даже нет смысла показывать - там входной меандр нормальный, на выходе считай ничего кроме мелких всплесков.
Вот на 100кГц, синий сигнал на затворе IRF9540, желтый - на выходе. Если выпаять IRF540 будет примерно та же картина (только спад будет такой же плавный как фронт) - т.е. такое ощущение, что IRF9540 открывается очень медленно.
Плата (пока искал причину, поставил конденсатор вместо мосфета):
Если скважность повышать - то фронт "нормальный" (на 100 кГц) появляется:
55%
60%
70%
Сообщение отредактировал melatonin - Воскресенье, 2024-Ноя-17, 12:03 |
|
| |
melatonin | Дата: Воскресенье, 2024-Ноя-17, 13:32 | Сообщение # 221 |
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 110
Статус: Offline
| Пока запустил на IXDD. Думаю, на них и остановлюсь по итогу - видел исследования разных драйверов в другой теме - IXDD609 универсальный вариант для модулятора и передатчика.
Картинки, питание 18 вольт, 3 МГц.
Скважность 50. Желтый - затвор мосфет, синий - сток
Скважность 50. Желтый - затвор мосфет, синий - перед фильтром
Скважность 50, на нагрузке
Скважность 62%, сток
Скважность 62%, на нагрузке
|
|
| |
melatonin | Дата: Воскресенье, 2024-Ноя-17, 13:45 | Сообщение # 222 |
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 110
Статус: Offline
| Синусоида выравнивается на 3300 кГц.
3300 кГц, скважность 62%, питание 18 вольт
Сток. Регулируя скважность изменяется соотношение первого и второго пиков на стоке. Меньше скважность, выше второй пик в абсолютном значении, первый ниже. Мощность передатчика при снижении скважности падает.
Общий вид на стенд
____________ Смущает низкий КПД. При питании 28 вольт блок питания отдает 50 ватт, на нагрузке 100 вольт пик-пик - это 25 ватт. КПД 50% при скважности 70% (выше скважность - выше КПД). Заменил SMD конденсаторы на 4 по 1500 пФ СВВ51 - результат не изменился
Сообщение отредактировал melatonin - Воскресенье, 2024-Ноя-17, 14:35 |
|
| |
melatonin | Дата: Воскресенье, 2024-Ноя-17, 14:56 | Сообщение # 223 |
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 110
Статус: Offline
| Подбирая скважность, частоту и напряжение можно получить картинки на стоке такие же как в теме. Но КПД все равно остается 50%
На картинке 3300 кГц, 62% скважность. Питание 28 вольт, БП отдает 55 ватт. На нагрузке 106 пик-пик = 28 ватт
Желтый - на нагрузке, синий - на стоке. В одном масштабе
_______________ На "160"м мосфете - потребление драйвера упало (емкость затвора меньше), скважность для получения такой же картинки требуется больше - здесь 70%. КПД практически не изменился - 52%. Вот замер на 30 вольтах питания. У Швондера в первом сообщении было питание 1,06 ампера, у меня потребляет 2,3 ампера. Выходная мощность 36 ватт (у Швондера 26 ватт).
Масштаб на затворе тут 50 вольт на деление, на нагрузке - 20 вольт/деление
__________________ По нагреву - при питании 30 вольт примерно через 5 минут, 160-й транзистор, 3,3 МГц. Сильнее всего греется затворный резистор - до 90 градусов. Так же - конденсаторы (до 55 градусов) и первая катушка (до 37 градусов) фильтра.
Сообщение отредактировал melatonin - Воскресенье, 2024-Ноя-17, 15:24 |
|
| |
Пряник | Дата: Воскресенье, 2024-Ноя-17, 17:01 | Сообщение # 224 |
знающий
Группа: Проверенные
Сообщений: 231
Статус: Offline
| Цитата melatonin ( ) Драйвер не заработал. Помогите разобраться, что не так... а вы не пробовали, для начала, просмотреть всю ветку ? Ну, хотя бы те сообщения где есть картинки ? А там есть ответ на ваш вопрос. Например сообщение 45. я тоже столкнулся с проблемой , иногда бывает. Но проблема решилась.
|
|
| |
melatonin | Дата: Воскресенье, 2024-Ноя-17, 18:31 | Сообщение # 225 |
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 110
Статус: Offline
| Цитата Пряник ( ) для начала, просмотреть всю ветку ? Смотрел, да все не запомнил. Спешил, до конца выходных хотел успеть.
Цитата Пряник ( ) Но проблема решилась. Видимо, причина у меня в чем то другом. Щуп в 1:10. Да и интересный эффект, когда повышение скавжности дает фронт. Может транзисторы какие не те - но брал инфинеон на чип-дипе, не знаю... Думаю сейчас самое просто решение - перейти на IXDD
С ним работает. Но КПД какой-то совсем уже не очень...
|
|
| |
|