КВ Усилитель на транзисторах из набора EB104.

   Входной сигнал поступает на блок входной коммутации, сюда же поступает сигнал PTT от трансивера (GND при переходе на передачу). В блоке входной коммутации формируется сигнал +15В BIAS для смещения выходного каскада при переходе на передачу. Далее входной сигнал идет на аттенюатор 7 дБ для защиты усилителя от слишком большой мощности возбуждения при использовании классическим трансивером со 100 Вт выходной мощности. Я сделал аттенюатор коммутируемым с помощью реле с двумя группами контактов, т.к. планирую подключать усилитель как к SunSDR с 30 Вт на выходе так и к ICOM 7000 со 100-ватным выходом.

   С усилителя сигнал поступает на датчик КСВ выполненный по схеме TandemMatch. Не буду здесь углубятся в эту схему TandemMatch так TandemMatch, хотя можно использовать и другой датчик КСВ.

   Далее, опять же через блок входной коммутации на выходной фильтр (о фильтре чуть позже), далее на выходной разъем. Я все выходы фильтров параллельно соединил на один разъем т.к. у меня один кабель к антеннам и антенный коммутатор на крыше. Однако есть возможность наружу вывести каждый диапазон (или несколько диапазонов) фильтра на отдельный разъем, удобно тем у кого несколько антенных кабелей уходят на крышу.

   Теперь несколько слов о принципе работы защит в этом усилителе. Защит две: тепловая и защита от высокого КСВ. Тепловая защита выполнена на нормальнозамкнутом термодатчике. При нагреве радиатора усилителя мощности более 80 °С отключается термодатчик и прекращается подача +15В в схему усилителя. Защита от высокого КСВ очень быстродействующая и работает следующим образом. Сигнал прямой и обратной волны приходит в блок защиты от высокого КСВ и попадает на вход компаратора. Порог срабатывания компаратора настраивается на величину КСВ около 3. С выхода компаратора сигнал срабатывания защиты приходит на триггер. С выхода триггера сигнал через ключ поступает в блок отключения питания усилителя выполненный на мощных полевых транзисторах которые отключают подачу питания 48 В на плату усилителя мощности. Проверил лично. При отрывания антенны от усилителя мгновенно срабатывает защита. В общем работа защиты меня приятно удивила и порадовала. Я считаю данный алгоритм достаточно простой, дешевый (всмысле денег), и надежный, буду применять его и в других конструкциях транзисторных усилителей мощности.

   Пришло время рассказать про выходные фильтры этого усилителя. Схема довольно оригинальная, по крайней мере, больше такого решения я нигде не встречал. Дело в том что фильтр собран по схеме диплексера, т.е состоит из двух параллельно включенных ФНЧ и ФВЧ фильтров.

  ФНЧ отфильтровывает высшие гармоники и не пускает их в антенну, а ФВЧ напротив настроен на пропуск высших гармоник через себя. Отфильтрованные высшие гармоники рассеиваются на резисторе нагрузки 50 ом подключенном к выходу ФВЧ. Я провел измерения характеристик фильтров, результаты на рисунках.

   Прошу прощения, не привожу здесь характеристик фильтра на 160м, забыл сохранить график, а теперь лень вскрывать корпус и делать измерения заново.

   Несколько слов о блоке питания. Я заказал в EB104.ru блок питания с запасом мощности FlatPack2 2000/48. Это 2-х киловатный блок на 48 В, размеры у него следующие 109 x 41.5 x 327mm. Т.е. размер корпуса должен быть не меньше чем 327 мм в ширину или длину и высотой не меньше 109 мм. После запуска и тестирования обороты вентилятора падают и их практически не слышно. Другие характеристики блока питания можно посмотреть например тут:

http://www.craftec.info/productPDF/Flatpack2_rectifier_48_2000_HE_pdf.pdf

   Мой вариант компоновки виден на фото. Можно конечно было сделать все гораздо компактнее, но имеющийся корпус позволил мне разложить компоненты внутри корпуса довольно свободно. Вообще выбор корпуса ограничивается 3-мя факторами, длина применяемого блока питания, высотой платы УМ на радиаторе, размером платы выходных фильтров, она, как видно на фото, достаточно большая.

 

   Схему усилителя можно найти на сайте eb104.ru и на других буржуйский сайтах много чего есть по этим наборам. У буржуев, кстати, есть и УКВ варианты усилителей вплоть до 1 кВт, но об этом в следующий раз. Плата усилителя установлена на большом алюминиевом радиаторе через медную подкладку толщиной 10 мм для быстрого отвода тепла от транзисторов. Усилитель охлаждается двумя вентиляторами.

   Один вдувает воздух в радиатор второй выкачивает нагретый воздух из корпуса. Оба вентилятора включены последовательно на напряжение 24 В получаемого их 48 В первым источником питания. Вентиляторы имеют регулировку скорости вращения. В холодном режиме минус вентиляторов подключается к заземлению через гасящий резистор, при нагреве радиатора больше 55 градусов срабатывает термодатчик и шунтирует гасящие резисторы. Схема не очень экономичная, но эффективная, простая, и надежная. Сразу скажу, что шум вентиляторов блока питания и усилителя не очень заметен т.к. вентиляторы блока питания в нормальном режиме также имеют регулировку и в нормальном режиме работают на пониженных оборотах. Нагреть усилитель до срабатывания вентиляторов мне пока не удалось, но я его пока на полной мощности не гонял.

   Спереди усилитель выглядит так:

 

   Ничего особенного, кроме родного тумблера питания врезал еще два, STBY обход усилителя тумблером отрубается подача смещения, ATT включение отключение аттенюатора. В корпус уже был врезан галетный переключатель и несколько светодиодов. Галетник я задействовал для переключения фильтров в ручном режиме путем подачи -15В на реле фильтра. Вклеил еще 2-а светодиода для индикации включенного в данный момент фильтра. Стрелочный прибор также изначально присутствовал в корпусе. Его было решено использовать как индикатор тока нагрузки блока питания. В закромах ншелся заводской шунт, он и был вставлен в качестве датчика тока. Правда шунт оказался великоват и стрелка прибора откланяется не более трети от полной шкалы при полной нагрузке. Но это дело поправимо, подпилю немного сечение шунта и будет показывать «как миленький».

   Передняя панель была перекрашена в черный цвет из баллончика. Надписи на панели выполнены виброгравером, «прикольная» штука, можно рисовать и писать на чем угодно, хоть на стекле, хоть на металле, но это статья о другом.

Вот в принципе и все что хотел рассказать.

Если у кого появятся вопросы с удовольствием отвечу (если смогу).

 

                                                                                                                                                                                                          С уважением, Саломатов Александр (R0SAL).

 

    Хочу поделиться с заинтересованными товарищами опытом постройки транзисторного усилителя мощности на транзисторах. Выбирал долго. Какой выбрать, транзисторный, ламповый. Если ламповый, то на какой лампе, с каким питанием трансформаторным или по без трансформаторной схеме, по схеме с общим катодом или общей сеткой? Если транзисторный, то как осуществлять защиту, гасить входную мощность на аттенюаторе управляемом pin диодами или снижать (выключать) смещение (BIAS). Какой фильтр ставить на выходе усилителя и т.д.?Входными параметрами для меня были:

 

1.По возможности невысокая стоимость усилителя + невысокая стоимость ремонта выходного каскада.

2.Мощность раскачки до 30 Вт. Т.к. использовать я его собирался совместно с трансивером, у которого максимальная выходная мощность 30 Вт.

3.Выходная мощность 1 кВт или около.

4.Габариты усилителя как можно меньше т.к. шэк у меня - это «тещина комната» в 9-ти этажке, отвоеванная с тяжелыми боями у жены. Так что усилитель на базе Р-140 + блок питания к нему у меня попросту не влезет.

 

   Исходя из сказанного выше, выбор пал все таки, на транзисторный усилитель. Поискав на просторах всеобъемлющего интернета наткнулся на фирму, изготавливающую наборы для сборки транзисторных усилителей по известной итальянской схеме EB104. Сайт российских изготовителей данных наборов незатейливый – eb104.ru

   Прошу не счесть за рекламу, или сочтите за рекламу, но работа ребят меня порадовала. Ответ на мое письмо пришел в тот же день, переписка с милой девушкой Юлией – менеджером продаж, приятная и деловая, к тому же, по скайпу с инженером выяснил все интересующие меня вопросы с первого раза.Что же все таки предлагает фирма eb104.ru?

   Во первых это ряд усилителей 20, 300, 600, 900 Вт мощности с раскачкой от десятка мВт до 40 Вт. Во вторых, выходные фильтра для этого ряда усилителей. В третьих, вся обвеска усилителя: КСВ измеритель, датчик КСВ, блок входной коммутации, блок защит, блок источника питания их отключения питания усилителя при срабатывании защиты. Все это в разной степени собранности, от просто печатной платы и набора деталей, до полностью собранного и настроенного блока.

   В общем, долго описывать не буду, загляните на сайт и сами все увидите.Что же нам нужно для усилителя?

 

1. Сам усилитель.

2. Радиатор к усилителю.

3. Для больших мощностей это один из критических факторов.

4. Выходной фильтр высших гармоник.

5. Блок питания 48- 60 В соответствующей мощности с запасом.

6. Датчик КСВ.Блок защит.

7. Блок входной коммутации.

8. Измеритель выходной мощности и КСВ (не обязательный, но желательный блок).

9. Блок источников питания и отключения УМ при срабатывании защиты.

10. Корпус. Корпусами данная фирма не занимается.

 

   В общем, выбор сделан осталось дело за деньгами. К моему счастью в начале года у меня появились средства для удовлетворения моих потребностей. И не мудрствуя и слегка ленясь, я взял весь вышеперечисленный набор в спаянном и настроенном виде за исключением корпуса. Теперь обо всем подробнее и по порядку. Структурная схема усилителя приведена на рисунке.

"Байкальская Аварийная Радиолюбительская Служба БАРС", не коммерческое, не правительственное объединение радиолюбителей Иркутской области, целью которых является популяризация радиолюбительства в Байкальском регионе, а так же спасение жизни человека при чрезвычайных ситуациях, катастрофах и бедствиях.

swr_tl_10-12.jpg