|
AM TX Class E SiC 2023 12 Передатчик класс Е на мосфет
| |
| shwonder | Дата: Пятница, 2024-Мар-22, 18:13 | Сообщение # 61 |
 просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3245
Статус: Offline
| Цитата kotrad78 (  ) На схеме две земли, |
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Пятница, 2024-Мар-22, 19:06 | Сообщение # 62 |
 продвинутый
Группа: Пользователи
Сообщений: 469
Статус: Offline
| Цитата shwonder ( ) так не бывает.
В каком смысле не бывает?)
1. Берём трансформатор 220/18В. Входная и выходная обмотка гальванически между собой развязаны. А значит и развязаны от основных, импульсных блоков питания 24-72В. Диодный мост, конденсатор, LM-ку стабилизатор, получаем +18В.
2. + этого напряжения подаём на драйвер модулятора (оптопара, буфер 74HC541, комплементарная пара полевиков)
3. - этого напряжения подаём на исток выходного полевика в модуляторе.
У нас же какая задача? Подавать +18В в цепь Затвор-Исток выходного полевика, чтобы его открывать и закрывать на частоте 100кГц, со скважностью модуляции. Мы эту задачу выполняем. Минусовая шина этого источника питания никуда больше не подключается. Всё это питание, исключительно только для Затвор-Истока.
А на Сток-Исток и силовой диод уже поступает основное напряжение 24-72В, которое потом идёт на передатчик.
Что не так то?)
Вот, моделирование:
- Генератор на схеме, это по сути драйвер с отдельным блоком питания, он подключается только к Затвор-Истоку, и больше никуда. Всё работает.
 Добавлено (2024-Мар-28, 17:45)
---------------------------------------------
Нашёл сейчас в интернете транзистор SUPSiC GC2M0080120D
Пробовал кто-нибудь сие чудо? Как я понял, это официальный китайский клон от американского C2M0080120D https://www.lcsc.com/product....46.html По даташиту параметры такие же.
Только стоит почти в 4 раза дешевле. 5$ за 1 новый. Только вот на Али что-то вообще не смог таких найти.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Вторник, 2024-Май-07, 06:00 | Сообщение # 63 |
|
продвинутый
Группа: Пользователи
Сообщений: 469
Статус: Offline
| Собрал к драйверу ФНЧ 3МГц и дроссель на альсифере. Подал с генератора 3МГц, +18В питание на драйвер и +24В на сток карбида. Подключил сразу антенну, диполёк 80м диапазона, без согласующего ус-ва.
Питание 24В, потребляемый ток 690 мА.
Сигнал на антенне. Небольшие засечки на синусе, как мне кажется, это обратная волна, т.к. диполёк же на 3.6МГц, а частота 3МГц.
Сигнал на стоке:
Сигнал на затворе. Верхний график без подачи питания на сток, нижний после подачи +24В.
И ещё сигнал на стоке при +31В питании (больше пока нет), потребляемый ток 820 мА
Выход на антенне при +31В питании:
Это около 25Вт в антенну уходит получается? Послушал по разным онлайн SDR приёмникам - слышно уверенно, на 9+. А потом, что-то карбид у меня прошило)). Не знаю почему, грешу пока на термопасту МХ-4, возможно низкое напряжение она не пропускает, а ВЧ и высокое пропускает. Буду позже разбираться.
В любом случае, картина на стоке интересная. При +24В питании 230В пик-пик. При +31В 294В пик-пик. Грубо говоря, на стоке напряжение в 10 раз выше, чем питающее. Если подать +48В, будет около 480В. Если подать 96В - будет 1000В. Серьёзные испытания для б/у карбида).
p.s. Как мне кажется, лучше выше 50В на такую схему не подавать, то есть, чтобы на стоке были рабочие 500В, чтобы был двойной запас живучести для 1кВ карбид-кремния, на случай кз или обрыва в антенне.
Сообщение отредактировал kotrad78 - Вторник, 2024-Май-07, 06:06 |
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Вторник, 2024-Май-07, 07:22 | Сообщение # 64 |
|
продвинутый
Группа: Пользователи
Сообщений: 469
Статус: Offline
| Когда карбид ещё был живой, пробовал между стоком и истоком подключать конденсатор.
Сначала поставил 470пФ, серебряно-слюдяной, на 500В, современный. Через 10 сек он стал как кипяток, и картина на экране осциллографа была ужасная какавасия. Затем взял два слюдяных, советских на 200пф и 250В, включил последовательно, чтобы стало 100пф и подключил.
Греются, тёплые, и картина на стоке всё равно - фигня какая-то. Верхний график без кондёра, нижний со 100пф.
|
| |
| |
| shwonder | Дата: Вторник, 2024-Май-07, 12:27 | Сообщение # 65 |
|
просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3245
Статус: Offline
| Цитата kotrad78 ( ) Греются, тёплые, и картина на стоке всё равно - фигня какая-то.
картинка должна быть как вот тут , сообщение 12
https://radiorubka.at.ua/forum/8-272-1
емкость исток-коллектор должна уменьшить импульс в стоке до напряжения 3.5-4 напряжения питания. И то , 4 - это уже много.
я не понял вашу схему, можно хоть от руки набросать.
у меня то же умер мосфет в этом передатчике, но при моем желании определить максимум возможного , просто накрутил напряжение питания, было порядка 300-400 вт , я и не успел глянуть сколько точно. А самое неприятное умер он раньше чем я ожидал.
Но я не расстраиваюсь, в нашем деле всякое бывает.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Вторник, 2024-Май-07, 14:21 | Сообщение # 66 |
|
продвинутый
Группа: Пользователи
Сообщений: 469
Статус: Offline
| Цитата shwonder ( ) емкость исток-коллектор должна уменьшить импульс в стоке до напряжения 3.5-4 напряжения питания. И то , 4 - это уже много.я не понял вашу схему, можно хоть от руки набросать.
Так в том-то и дело, что и в моделировании тоже показывает, что должна, но в реальности, что-то не захотело..
Схема, как в теме про тест драйверов:
А ФНЧ точно такой же, как у вас в 1-м сообщении этой темы. Только у вас разделительный конденсатор между анодом транзистора и ФНЧ написан как 4шт по 1.5нф, у меня таких не было, поставил CBB 2.2нф 1500В 3 шт. И в самом ФНЧ у вас так же написаны конденсаторы CBB, я же поставил серебряно-слюдяные, современные, на 500В, так же как у вас 470+680пф. Не знаю, выдержат, не выдержат, посмотрим.
Вот так это всё выглядело. Это фото уже после того, как разобрал и снял транзистор. По транзистору, вот он:
Когда собирал макетку, то между стоком и медным радиатором системы охлаждения контакта не было. Когда транзистор прошило, появилось КЗ между стоком и медной пластиной. При разборе, в местах, куда показывают жёлтые стрелочки был какой-то чёрный нагар, вроде кашицы. То есть, есть версия, что компьютерная термопаста MX-4 на ВЧ частотах и высоком напряжении начинает проводить ток. Вероятнее всего в этих местах произошёл пробой со стока на болт крепления, а от него на медную пластину системы охлаждения, которая была на массе.
Ещё один интересный момент. Счистил ножиком эти нагары и увидел медную подожку, зелёная стрелка. Она звонится со стоком, как с выводом стока, так с главной подложкой транзистора. При этом, что самое интересное, транзистор тестером звонится как живой)
Дубовые всё же эти карбиды, недаром их любят за живучесть)). Возможно и правда живой, убрал нагар, КЗ устранилось. Потом попробую, как нормальная и новая КПТ-8 паста придёт, а то старая, ещё советских времён уже в камень обратилась.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Вторник, 2024-Май-07, 14:51 | Сообщение # 67 |
|
продвинутый
Группа: Пользователи
Сообщений: 469
Статус: Offline
| Цитата shwonder ( ) емкость исток-коллектор должна уменьшить импульс в стоке до напряжения 3.5-4 напряжения питания. И то , 4 - это уже много.
Давайте этот вопрос обсудим. Вот, моделирование. В программе нет карбида, поэтому ставлю 740-й, у него просто ёмкость затвора очень близкая, хотя сопротивление канала совсем другое и напряжение всего 400В. Но, для базового понимания принципов пойдёт.
1. Кондёра между С-И нет, напряжение на аноде транзистора как и в реальности 230-300В п-п
2. Кондёр 470пф. Напряжение на аноде ожидаемо упало до 84В п-п. Вроде бы всё красиво и хорошо. Однако!! Обратите внимание, какая мощность выделяется на этом кондёре! Синие стрелки. Напряжение рмс 47В, ток рмс 0.75А, итого = 35Вт! Неудивительно, что в реальности, когда я его подключал он раскалялся за несколько секунд.
2. Кондёр 100пф. Напряжение на аноде ожидаемо поднялось до 124В п-п. Мощность на кондёре 54в рмс Х 0.37А рмс = 20Вт. В реальности это были 2 советских слюдяных кондёра на 250В 200пф, включенные последовательно. Были тёплыми.
Но, как мы помним, сигнал со 100пФ кондёром между анодом и массой карбида превратился в какавасию с ВЧ звоном везде.
Тут две версии.
1. В данной схеме и не нужно ставить гасящий кондёр, поскольку и моща на нём слишком большая выделяется, это хз, какой мощности кондёр нужно искать...
2. Либо плохой сигнал у меня получился из-за того, что транзистор через термопасту уже начинало потихоньку прошивать на радиатор...
В любом случае, даже моделирование показало, какая большая мощность на этом кондёре выделяется.. Даже на 100пф. В общем, надо что-то думать..
|
| |
| |
| shwonder | Дата: Вторник, 2024-Май-07, 16:48 | Сообщение # 68 |
|
просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3245
Статус: Offline
| может это кажущееся отражение кажущейся Луны ?
Я не заметил сколь нибудь заметного нагрева конденсаторов, а я всегда проверяю их и шунтирующие и разделительные и фильтра.
когда то применил пасту от проца, много у меня ее было, и красивая такая, серебристая. Потом еле отмыл ее. Было все короткое. Давно было, больше 10 лет назад.
Так что, надо искать, что не так. На схеме все ОК. ФНЧ должен начинаться с индуктивности.
И еще : - а чего у вас на первом и третьем картинке сигнал зеленым цветом раздвояется ?
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Вторник, 2024-Май-07, 16:58 | Сообщение # 69 |
|
продвинутый
Группа: Пользователи
Сообщений: 469
Статус: Offline
| Цитата shwonder ( ) ФНЧ должен начинаться с индуктивности.
Я делал по вашей схеме из 1 поста. Если разделительно-накопительный конденсатор С6 не является частью ФНЧ, то у меня ФНЧ так же начинается с индуктивности L1:
По поводу разделения сигнала на осциллографе в моделировании - честно, не знаю, почему так. Но, он вот так и показывает)
Есть версия одна. Что такое мосфет? Точнее, что такое выводы мосфета Сток и Исток? Это два конденсатора.
Один конденсатор - сам переход сток-исток
Второй конденсатор - ёмкость паразитного диода
Возможно программа просчитывает эти две ёмкости, поэтому и график получается в два горба.
Добавлено (2024-Май-07, 17:06)
---------------------------------------------
Цитата shwonder ( ) Я не заметил сколь нибудь заметного нагрева конденсаторов
Было бы очень здорово, если бы вы сделали замеры и показали:
1. осциллограмма на аноде карбида при +24В питании на 3МГц с подключенной антенной (или 50 Ом нагрузкой)
2. осциллограмма на аноде при подключяемой ёмкости 100пф и 470пф между анод-масса.
3. нагрев тепловизором этих конденсаторов через пару минут работы.
Сообщение отредактировал kotrad78 - Вторник, 2024-Май-07, 17:07 |
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Среда, 2024-Май-08, 18:31 | Сообщение # 70 |
|
продвинутый
Группа: Пользователи
Сообщений: 469
Статус: Offline
| Цитата shwonder ( ) когда то применил пасту от проца, много у меня ее было, и красивая такая, серебристая. Потом еле отмыл ее. Было все короткое. Давно было, больше 10 лет назад.
Проверил ВЧ генератором, так и есть.
КПТ-8 - всё отлично:
Компьютерная MX-4 прошивает только так:
|
| |
| |
| shwonder | Дата: Четверг, 2024-Май-09, 12:53 | Сообщение # 71 |
|
просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3245
Статус: Offline
| Цитата kotrad78 ( ) 1. осциллограмма на аноде карбида при +24В питании на 3МГц с подключенной антенной (или 50 Ом нагрузкой)
https://radiorubka.at.ua/forum/8-272-3#19680
и шунтирующих конденсаторов там нет, емкости и так достаточно.
Позже сделаю конкретно о чем просили.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Пятница, 2024-Май-10, 04:39 | Сообщение # 72 |
|
продвинутый
Группа: Пользователи
Сообщений: 469
Статус: Offline
| Итак, после прошлого теста с токопроводящей термопастой МХ-4, карбид прошило. Зачистил область прогара, замазал несколькими слоями цапон-лака - транзистор оказался жив! Полностью исправен. Вот они всё же дубовые, эти карбидники).
Разобрал всю систему охлаждения, очистил от проводящей МХ-4 и нанёс КПТ-8. Собрал - всё заработало. И карбидник выжил и IXDN609CI драйвер тоже.
Сигнал на стоке - не поменялся, то есть, точно такой же, как и в прошлом тесте. (сообщение 63). Поэтому, чтобы время зря не терять, разработал простенькую, автоматическую систему охлаждения.
На медную пластину прикрутил терморезистор NTC 3950K на 10кОм, брал тут: https://aliexpress.ru/item/1005005161766583.html
Схема простейшая, на LM317T. При резисторе в 33кОм, и при комнатной температуре у терморезистора сопротивление 10кОм. На таком делителе начальное напряжение на кулер поступает +7В. Он надёжно стартует и тихонько обдувает схему. Когда радиатор нагревается, сопротивление терморезистора падает, напряжение на кулере растёт.
Схема:
В следующем сообщении покажу ряд замеров.
p.s. Накопительно разделительный конденсатор С2 (между анодом карбида и ФНЧ) увеличил с 6600 пф (3 х 2200) до 8800 пф (4 х 2200), а то после 20 мин работы группа этих кондёров тёплая становиться начинила.
Сообщение отредактировал kotrad78 - Пятница, 2024-Май-10, 05:10 |
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Пятница, 2024-Май-10, 04:50 | Сообщение # 73 |
|
продвинутый
Группа: Пользователи
Сообщений: 469
Статус: Offline
| Нагрев элементов схемы при подаче на передатчик +31В (ток 820мА).
P0 - рёбра радиатора 32.4 градуса
P1 - корпус карбида 48.3 градуса
P2 - затворный резистор 69.2 градуса
P3 - корпус драйвера 38 градусов
P4 - корпус LM317T 36.7 градусов
Получается разница в температуре между корпусом карбидника и рёбрами радиатора на термопасте КПТ-8 около 15 градусов. На термопасте МХ-4 эта же разница была 6 градусов. Эх, обидно), ну, зато безопасно теперь.
Замер нагрева ФНЧ.
P0 - дроссель ФНЧ, который ближе к Антенне - 30.6 градуса
P1 - средний дроссель ФНЧ - 33.1 градус
P2 - дроссель ФНЧ, который ближе к карбиду - 33.4 градуса
P3 - стоковой дроссель (альсифер) - 38.9 градусов
ФНЧ собран по схеме из 1 сообщения
Включил на осциллографе анализатор спектра.
2-я гармоника на 6МГц подавлена на 28Дб от основного сигнала на 3МГц. Не маловато?...
Сообщение отредактировал kotrad78 - Пятница, 2024-Май-10, 04:52 |
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Пятница, 2024-Май-10, 05:04 | Сообщение # 74 |
|
продвинутый
Группа: Пользователи
Сообщений: 469
Статус: Offline
| Следующий тест. Как будет меняться работа передатчика, в зависимости от напряжения драйвера, то есть напряжения импульсов на затворе карбидника.
Скажу сразу, подавал на драйвер +10В питания, на выходе (на стоке и антенне) сигнал абсолютно никак не менялся. Ни форма, ни амплитуда. То есть, от напряжения на затворе выходной сигнал не меняется.
А вот нагрев самого карбидника - меняется, и очень заметно. Ну, это и не удивительно, чем меньше напряжение, тем меньше он открыт, тем выше сопротивление канала, тем больше греется.
Итак.
+13В на затворе:
карбид - 54.4
затворный резистор 61.7
драйвер - 41
+15В на затворе:
карбид - 50.0
затворный резистор 63.5
драйвер - 38.0
+18В на затворе:
карбид - 46.4
затворный резистор 73.3
драйвер - 36.1
+20В на затворе:
карбид - 47.5
затворный резистор 84.0
драйвер - 37.3
Вывод.
Карбид-кремниевые транзисторы типа C2M0080120D начинают нормально работать от +10В на затворе. Но, ощутимо сильно греются из-за такого низкого напряжения. При +18В транзистор открыт на 100%, нагрев его канала минимален. При увеличении до +20В, дальнейшего открытия не происходит, просто область затвор-исток начинает больше выделять ненужного тепла. Это видно по замерам.
p.s. Все замеры температур проводились со включенным вентилятором кулера. Если вентилятор не включать, нагрев будет существенно выше.
Сообщение отредактировал kotrad78 - Пятница, 2024-Май-10, 06:14 |
| |
| |
| valerzar1961 | Дата: Пятница, 2024-Май-10, 14:09 | Сообщение # 75 |
 практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 107
Статус: Offline
| Цитата kotrad78 ( ) Схема простейшая, на LM317T
|
| |
| |
|
