Как сделать выходы на усилитель


Как сделать выходы на усилитель

Как сделать выходы на усилитель

Как сделать выходы на усилитель



         Анонс по транзисторному усилителю DN-600.

Внимание интересующимся усилителем. С 2013г усилитель переведен на оригинальные транзисторы компании STMicroelectronics, USA - SD4933. Это в два раза более мощные транзисторы в сравнении с MRF150 (300Вт против 150Вт) и главная "фишка" SD4933 в том, что завод изготовитель гарантирует исправность транзистора при рассогласовании с нагрузкой 20:1.
Подробности о SD4933 можно скачать с сайта их производителя, по ссылке =>  
Выходная мощность усилителя на диапазонах до 24МГц более 700Вт. Максимальная до 900Вт на диапазонах 40-20м.
Подробности по усилителю в этой комплектации можно почитать в форуме по ссылке =>  
Усилитель не производится. Информация предназанчена только для любителей попаять.  


Мощный транзисторный линейный усилитель DN-600      Усилитель DN-600     Внутреннее содержание усилителя DN-600     Усилитель DN-600 вид сзади

 

Выходная мощность 600Вт PEP/SSB и 500 Вт в режиме CW при мощности раскачки 50-70 Вт. Входное-выходное сопротивление 50Ом. КСВ по входу не превышает 1,15 в диапазоне 1,5-30МГц. Питание 220В. Разъёмы UHF SO-239. Система ALC (регулятор на задней панели). Возможность внешнего управления переключением диапазонных ФНЧ (разъём COM на задней панели). Стрелочные приборы показывают входную-выходную мощности, КСВ, напряжение питания транзисторов (50В). В ШПУ применены 4шт транзистора MRF150 (Рном=150Вт, 30МГц). Светодиодные индикаторы индицируют: «отражённую-прямую» - REF-FWD, режим ТХ - OPR, перегрузка по входу - IN, перегрузка по выходу – OUT, превышение КСВ – SWR, режим усиленного обдува – FAN. В усилителе два вентилятора. Частота вращения лопастей увеличивается плавно, в зависимости от температуры радиатора. При работе в тесте («цифре») есть возможность принудительной максимальной «продувки» - кнопка AUTO-FAN. Усилитель отключается при: 1.Превышении температуры радиатора выше 80 градусов; 2.При превышении уровня входной мощности выше 90Вт; 3.При обрыве нагрузки, в том числе и неисправности (или неправильного включения) ФНЧ; 4.При превышении КСВ более 3. Для полной раскачки усилителю достаточно 12Вт, поэтому на его входе установлены последовательно два АТТ. Входной АТТ выполнен на мощных (30Вт) безындукционных резисторах. Он имеет свою систему защиты, которая сработает при превышении входной мощности 90Вт. На плате ШПУ установлен второй АТТ. Его система защиты сработает при превышении входной мощности выше 30Вт. В случае надобности можно входной АТТ исключить – усилителю будет достаточно для раскачки всего 20-25Вт. На плате ФНЧ расположен «классический» КСВ-метр. Его система «автоматики» настроена на отключение усилителя при превышении КСВ=3. При разработке усилителя учитывался наш славянский менталитет - т.е. нежелание читать мануалы и подверженность «стрелочной болезни». Поэтому все защиты с «защёлкой», т.е. если сработала какая-либо из защит – усилитель отключается и блокируется. Чтобы его перевести в рабочее положение – нужно нажать кнопку ESC.

Практически готов "мануал" оператора. Скачать мануал можно по ссылке =>    Для любителей "кино" - можно поглазеть видео, как отрабатывают защиты по входу и выходу усилителя - видео выложено на YouTube по ссылке =>  

Выражаю признательность Александру RN6LW и Константину UX0CX за оперативную помощь в редактировании текста мануала. В случае, если кому-то удастся обнаружить опечатки или неточности в тексте - прошу сообщить о них на Е-майл или в форум.

Вниманию интересующихся техническими характеристиками и вопросами различной комплектации усилителя - все обсуждения техники, схемотехники, характеристик, версий усилителя и т.д. происходит на страницах форума, см. по ссылке => . Убедительная просьба не задавать технических вопросов по Е-майл, а размещать их на страницах топика форума.

Внимание интересующихся темой малосигнального входа усилителя - т.е. когда в наличии трансивер с маломощным выходом (не более 10Вт). Пожалуйста - ознакомьтесь с подробностями в тему возможности раскачки DN-600 от 2-3В в форуме по ссылке =>   прежде, чем задавать вопросы.

Информация по усилителю из "Руководства пользователя" - читать далее" =>

     Предисловие

Усилитель DN-600 - это впервые полностью законченный мощный транзисторный усилитель, произведенный на территории СНГ. Ближайшие его зарубежные аналоги - HL-1Kfx (Tokyo HY-Power), ALS-600 (Ameritron), KPA500 (Elekraft), HFLA700 (RFpower). 
Усилитель мощности DN-600 - это транзисторный линейный КВ усилитель мощности, предназначенный для использования на любительских радиостанциях. Главные достоинства полупроводниковых компонентов усилителя: 1 - повышенный срок службы, 2 - отсутствие надобности замены компонентов со временем, 3 - мгновенная готовность к работе, 4 - отсутствие смертельно опасных напряжений в высокочастотной части усилителя. Современная схемотехника усилителя позволила реализовать в компактных размерах столь мощное устройство. Дополнительно появилась возможность автоматизировать как процесс управления, так и процесс охлаждения усилителя.
 

     Спецификация

Рабочие частоты 1.8 28 МГц.  Все любительские диапазоны, включая WARC 
Виды излучения SSB, CW, RTTY
ВЧ раскачка 70 Вт обычно (60 95 Вт макс.)
Выходная мощность 600 Вт PEP (макс), 500 Вт CW (обычно)
Напряжение стока 47 V
Ток стока  25 A максимум
АС питание AC 220V (180-250V) 6A максимум
Потребляемая мощность 1.2 kVA в режиме передачи
Входной импеданс  50 Ом (несимметричный)
Выходной импеданс  50 Ом (несимметричный)
Входные/выходные разъемы UHF SO-239 (тефлон)
Схема усилителя: двухтактная, класс AB
Оконечные транзисторы: MRF150 x 4 (MOS FET Motorola)
Метод охлаждения: принудительная воздушная приточно-вытяжная вентиляция
Мультиметры:  входная мощность Pin - 50 Вт,
                            отраженная мощность REF - 5 Вт,
                            выходная мощность  FWD - 900 Вт,
                            напряжение питания транзисторов Vd - 50 V
Габариты: 240 х 145 х 390 мм (без выступающих элементов)
Масса: около 11 кг
Аксессуары:  Кабель питания  (1 шт.)
                        D-SAB 9pin разъем (1 шт.)
                        RCA разъем (1 шт.)
                        Запасной предохранитель 6А (для линии AC220V) x 2 шт

     Функциональные особенности

Выходной каскад усилителя мощности создан на четырех мощных MOS FET транзисторах MRF150 производства компании Motorola. Номинальная мощность одного транзистора MRF150 - 150Вт на частоте 30МГц. Широкополосные характеристики  усилителя мощности обеспечивают полную готовность к работе после установки рабочего диапазона, без каких-либо дополнительных действий по согласованию оконечного каскада.
Коммутация в усилителе применена на быстродействующих реле. Скорость срабатывания-отпускания реле нормирована заводом изготовителем реле Tianbo - не более 30ms. 
Система охлаждения усилителя обеспечивается двумя вентиляторами. Производительность вентиляторов изменяется плавно в зависимости от температуры радиатора транзисторов. Внутренний вентилятор нагнетает воздух, а вентилятор на задней стенке вытягивает горячий воздух из корпуса усилителя. Такой вариант охлаждения обеспечивает минимальный шум при своей эффективности работы.
Усилитель мощности снабжен специализированными компонентами управления работой различных высокоскоростных схем защиты. Например, от перегрузки, высокого значения КСВ антенны, предельного уровня напряжения возбуждения, установки некорректного диапазона, перегрева и т.д.
Для контроля рабочих параметров усилителя мощности используется аналоговое измерительное устройство (стрелочные индикаторы) для индикации FWD (уровня выходной мощности), REF (уровня отраженной мощности),  Vd (напряжение на стоке транзисторов выходного каскада), Pin (уровень входной мощности).
 

     Описание панелей
  Описание передней панели 

 

Чертёж передней панели усилителя DN-600

 

1)    POWER - Клавишный переключатель включения и отключения основного питания усилителя. Клавиша  подсвечивается изнутри красным цветом при включении питания.
2)    Стрелочный индикатор Pin/REF.  Шкала многофункционального аналогового измерительного устройства предназначена для индикации Pin (уровня входной мощности), REF (КСВ  мощности отраженной от антенны). Переключение режимов индикации осуществляется переключателем (7) Pin-REF.
3)    Стрелочный индикатор FWD/Vd. Шкала многофункционального аналогового измерительного устройства предназначена для индикации FWD (уровня выходной мощности), Vd (напряжение стока FET транзисторов). Переключение режимов индикации осуществляется переключателем (8) FWD/Vd.
4)    Галетный переключатель BAND. Предназначен для выбора текущего рабочего диапазона. Переключатель на 12 положений кругового вращения - поэтому при управлении переключением диапазонов от внешнего устройства (через разъём D-Sab на задней панели) достаточно ручку переключателя установить в любое не обозначенное положение. В положении RMT включается фильтр нижних частот с частотой среза 53МГц. Положение RMT можно использовать в случаях:
   •    Отсутствия требований к подавлению гармонических составляющих выходного сигнала. Если нет опасности создания помех близко расположенным станциям и иным приёмникам.
   •    При использовании усилителя на пониженной мощности. Когда гармонические составляющие имеют очень малый уровень и не могут помешать соседним станциям.
   •     При использовании дополнительных внешних диапазонных высококачественных ФНЧ и антенного тюнера, имеющего функции согласования и фильтрации высших гармоник (тюнер, выполненный по схеме П-контура или PL-контура).
5)    Светодиоды - указатели включения режима:
   •    REF - светодиод красного цвета - индицирует «отражённую» от нагрузки мощность.
   •    FWD - светодиод зелёного цвета - индицирует мощность поступающую в нагрузку.
   •    OPR - светодиод красного цвета - индицирует режим ТХ (перевод усилителя в режим передачи).
   •    IN - индицирует срабатывание защиты от перегрузки по входу усилителя.
   •    OUT - индицирует срабатывание защиты от перегрузки по выходу усилителя и некорректной установки диапазона.
   •    SWR - индицирует срабатывание защиты от превышения КСВ более 3.
   •    FAN - индицирует превышение температуры радиатора выше 60 градусов.
6)    Переключатель рабочего режима (OPERATE) и режима ожидания (STAND-BY). В положении OPR усилитель полностью готов к работе и может быть переведен в режим передачи (ТХ). Положение STB  - режим «обход».
7)    Переключатель выбора показаний стрелочного индикатора Pin/REF. В положении Pin стрелочный индикатор показывает в Ваттах входную мощность усилителя. Измеряется мощность на втором АТТ, установленном на плате ШПУ (подробности ниже по тексту). В положении REF стрелочный индикатор показывает отражённую от нагрузки мощность. 
8)    Переключатель выбора показаний стрелочного индикатора FWD/Vd. В положении FWD стрелочный индикатор показывает выходную мощность усилителя в Ваттах. В положении Vd стрелочный индикатор показывает напряжение на стоках MOS FET MRF150 транзисторов в Вольтах.
9)    Переключатель выбора режима работы вентиляторов. В положении AUTO скорость вращения вентиляторов зависит от температуры радиатора охлаждения транзисторов. При повышении температуры радиатора происходит автоматическое увеличение скорости вращения лопастей вентиляторов. В положении FAN скорость вращения лопастей вентиляторов постоянна и максимальна. Это так называемый режим «Продувка», когда требуется быстрое охлаждение усилителя.
10)     Кнопка ESC - сброс защит. Все защиты в усилителе с «защёлкой», т.е. при срабатывании какой-либо из защит необходимо устранить аварийную ситуацию и воспользоваться кнопкой ESC, для ввода усилителя в режим нормальной работы. Либо же выключить питание усилителя и через некоторое время снова включить.
 

   Описание задней панели

Задняя панель усилителя DN-600

1)    OUTPUT - выходной ВЧ разъем. Подключается коаксиальный кабель от антенны.
2)    INPUT - входной ВЧ разъем. Подключается коаксиальный кабель  от трансивера.
3)    220V AC - разъем подключения кабеля AC питания 220V AC. Сетевой фильтр расположен во встроенном блоке питания.
4)    FUSE - предохранитель в цепи основного питающего напряжения 6A. При использовании питающей сети 115V, применяется предохранитель на 12А.
5)    GND - терминал заземления. Подключение заземления.
6)    ALC OUT - гнездо RCA выход напряжения ALC. Отрицательное DC напряжение подается на (центральный pin гнезда) на вход терминала ALC трансивера. Линия ALC напряжения (0…-9V) используется для удержания мощности усилителя в заданных пределах, а так же при использовании трансивера  с выходной мощностью  более 100 Вт. Дополнительные сведения могут быть получены в документации на применяемый трансивер.
7)    TX KEY - гнездо RCA. Для подключения кабеля управления от разъема ACC (или SEND, TX GND) трансивера. Электрические спецификации - в режиме приема (RX) не задействован, режим TX короткое замыкание на общий провод (корпус).
8)    ALC PWR - потенциометр для регулировки напряжения ALC. Максимальное значение минус 12V в положении по часовой стрелке до упора. По умолчанию установлено значение 0 V (против часовой стрелки до упора).
9)    D-SAB - разъём для подачи внешнего управления усилителем. Можно осуществлять выбор диапазона и перевод усилителя в режим передачи. 

     Эксплуатация

В разделе приводится описание подключения усилителя к трансиверу и антенно-фидерным устройствам.
Внимание - осторожно! - при ручной установке рабочего диапазона необходимо внимательно проверять соответствие положения переключателя BAND в усилителе установленному диапазону в трансивере, прежде чем нажимать тангенту PTT или манипулятор CW ключа. После изменения рабочего диапазона не используйте на передачу полную мощность CW сигнала или несущей RTTY. Снизьте уровень возбуждения из трансивера и убедитесь в том, что диапазон установлен правильно и усиливаемый уровень мощности излучается корректно. Работа полной мощностью в режимах CW и RTTY при неправильно включённом рабочем диапазоне в усилителе приводит к отказу дорогих мощных FET транзисторов в оконечном каскаде усилителя.

Схема соединений между усилителем DN-600 и трансивером
 

     Последовательность работы

Подключите кабель АС питания и коаксиальные кабели как показано выше. Подключите кабель от разъема ТХ усилителя  к разъему ACC или идентичному разъёму на задней панели трансивера с меткой «SEND» или «TX GND». Выходы этих разъёмов будут закорочены на землю при переводе трансивера на передачу (режим TX/ONAIR). Если эти подключения не будут выполнены, то усилитель не перейдет в режим передачи (TX). Для временной проверки работоспособности усилителя заземлите центральный пин разъема ТХ на корпус - усилитель должен перейти в режим ТХ (при этом переключатель OPR/STB должен находиться в положении OPR). Для справки, напряжение в терминале TX 15V DC, а ток при замыкании контактов не более 3 mA. Схема управления трансивера при таких нагрузочных данных будет работать в весьма легком режиме.
Для начала поверните регулятор ALC PWR против часовой стрелки до упора для предотвращения подачи ALC напряжения на трансивер. Использование цепи ALC будет описано в главе 7.
Не включая питание усилителя (переключатель POWER в положение OFF) проверьте значение КСВ антенны, переведя трансивер на передачу в режиме CW или RTTY. Контролируйте показания внешнего КСВ метра. Если КСВ антенны выше 1.8  на центральной частоте диапазона, то антенна нуждается в лучшем согласовании. В качестве альтернативы вы можете подключить дополнительный антенный тюнер. Не забывайте, что согласование трансивера с антенной за счёт внутреннего антенного тюнера трансивера и показания КСВ-метра трансивера при подключении усилителя к антенне уже не действуют.
Уменьшите выходную мощность трансивера до 20-30Вт. Включите питание усилителя (переключатель POWER в положение ON) и установите необходимый диапазон переключателем BAND. Установите переключатель OPR/STB в положение OPR. При переводе трансивера на передачу при относительно небольшом уровне раскачки (например, 20-30Вт), на выходе усилителя получится сигнал с мощностью в несколько сотен ватт.
Контролируйте уровень выходной мощности с помощью внешнего ваттметра. Увеличивайте уровень раскачки до 50 Вт и контролируйте постоянство значения КСВ. В некоторых условиях увеличение ВЧ тока в антенне приводит к повышению КСВ за счет нагревания соединений или индуктивности в антенне и т.д.
После этой проверки можно увеличивать уровень раскачки до 60-80 Вт для достижения максимального уровня излучаемой мощности 500-550 Вт (CW, RTTY). Изменив вид излучения на SSB, на голосовых пиках мощность будет достигать примерно 600-650 Вт. При продолжительных сеансах передачи в интенсивных видах излучения, таких как RTTY, SSTV или FM, рекомендуется снизить уровень раскачки на 30-40% по отношению к SSB и CW. При работе в режиме АМ настоятельно рекомендуется  снизить уровень раскачки к одной третьей от режима SSB - не более 30 Вт. В противном случае ваша модуляция на пиках будет искажаться.
При высокой мощности в режиме SSB существует опасность перегрузки усилителя и искажения излучаемого сигнала. Это может произойти в случае, если вы будете говорить слишком громко или уровень микрофонного усиления будет слишком высок. Система ALC предназначена для предотвращения искажения сигнала и ограничения уровня несущей до необходимого значения. Если вы не перегружаете усилитель, то можете отказаться от линии ALC. Подробности будут приведены далее в разделе 7.
Схема защиты может сработать в любой момент времени при наступлении соответствующих событий. Если схема защиты отключила усилитель, проверьте КСВ антенны, Vd, питающее напряжение или уменьшите уровень раскачки усилителя. Для отключения сработавшей защиты кратковременно нажмите кнопку ESC или отключите питание усилителя, а затем включите его вновь. В усилителе предусмотрена защита от перегрева радиатора охлаждения MOS FET транзисторов встроенным термальным переключателем в радиатор. При наступлении такого события (перегрева радиатора) усилитель будет принудительно отключен до тех пор, пока радиатор не остынет. Это может потребовать до пятнадцати-двадцати минут в зависимости от температуры окружающей среды.

     Система ALC

Напряжение ALC подается на разъем ALC (типа RCA), расположенном на задней панели усилителя. Максимальное отрицательное DC напряжение (-15V) поступает на этот разъём в случае полной раскачки усилителя. Уровень этого напряжения регулируется потенциометром ALC PWR. При правильно подобранном  напряжении ALC трансивер обеспечит необходимую мощность возбуждения без перегрузки усилителя. Система ALC будет удерживать выходную мощность на определенном постоянном уровне вне зависимости от используемого вида излучения и включенного диапазона. Кроме этого, использование ALC напряжения позволяет предотвратить искажение SSB сигнала вследствие перегрузки. Постоянное подключение линии ALC не требуется, если вы установили корректный уровень микрофонного усиления и не перегружаете усилитель. В зависимости от модели трансивера, изменяется диапазон необходимых входных ALC напряжений.
Трансиверы ICOM требуют ALC напряжение в пределах – 0 -4V;  Yaesu – 0 -5V; Kenwood – -6 -8V. Получить информацию по уровню требуемого напряжения ALC можно в документации на трансивер
Изготовьте кабель линии ALC, используя RCA разъем, прилагаемый в комплекте. Припаяйте один провод или центральную жилу экранированного провода (более предпочтительно) к центральному контакту RCA разъема, а оплетку кабеля к внешнему контакту разъема.  Соедините полученным кабелем разъём ALC усилителя и гнездо EXTERNAL ALC трансивера. Вход ALC напряжения иногда доступен в некоторых моделях трансиверов на одном из контактов разъема «ACC».
Для начала установите потенциометр ALC PWR в положение до упора против часовой стрелки. Подайте ВЧ возбуждение в усилитель в режиме CW/RTTY до получения полной выходной мощности. Затем поворачивайте ручку потенциометра ALC PWR по часовой стрелке и контролируйте уровень мощности на внешнем Ваттметре (или показания FWD на приборе FWD/Vd усилителя). Прекратите  вращение ALC PWR в точке, в которой уровень мощности начнет уменьшаться. Если необходимо ещё снизить мощность, вращайте ручку ALC PWR, пока не будет достигнут необходимый уровень. Теперь при увеличении уровня раскачки из трансивера уровень выходной мощности останется прежним.
Максимальный уровень ALC напряжения (-15V)  генерируется, если уровень выходной мощности усилителя более 400 Вт.

     Подключения кабеля данных о диапазоне

Кабель данных подключается к разъёму D-SAB, расположенному на задней стенке усилителя.
Расположение выводов разъёма приведено на картинке ниже.

Разъём D-SAB для внешнего управления усилителем

Выводы разъёма D-SAB: №1-160м; №2-80м; №3-40м; №4-30м; №5-17м; №6-12м; №7-RMT; №8- +5-12V ТХ; №9-GND.
Управление коммутацией диапазонных ФНЧ происходит в соответствии с указанной нумерацией – pin №№1-7. Напряжение для управления положительной полярности – достаточно TTL уровня, т.е. +5V. Максимальное управляющее напряжение не должно превышать +15V. Предельное напряжение, которое может выдержать этот терминал +30V.
Перевод усилителя в режим ТХ происходит подачей напряжения положительной полярности +5…+15V на pin №8. Этот вход защищён от перенапряжения до +100V.
В зависимости от модели применяемого трансивера следует принимать решение, каким способом произвести оптимальное управление усилителем по терминалу D-SAB.
Внимание: подключение кабеля следует выполнять только в выключенном состоянии усилителя и трансивера. Корпуса усилителя и трансивера должны быть подключены к общему заземлению.

      Схемы защиты

Усилитель мощности  DN-600 снабжен шестью схемами защиты. Если усилитель мощности отключился по какой-то причине, то перед инициализацией необходимо выяснить причину срабатывания защиты и устранить ее. Восстановление прежнего режима работы (инициализация) возможно кратковременным нажатием на кнопку ESC или выключением питания усилителя и включением его снова.

 • Перегрев

Если температура алюминиевого радиатора охлаждения транзисторов усилителя  достигает 80 градусов, то срабатывает биметаллический термический предохранитель, встроенный в радиатор. Усилитель принудительно переводится в режим «обход». Схема этой защиты не может быть отключена, поэтому вам необходимо подождать, пока радиатор остынет до необходимой температуры.
 
 •  Перегрузка по входу усилителя

Если уровень раскачки превысит 90 Вт, то сработает одна из защит, установленных во входных аттенюаторах усилителя. Срабатывание защиты индицируется светодиодом IN на передней панели усилителя. Усилитель переводится в режим пониженной мощности. Нежелательно длительно использовать усилитель в таком состоянии в режимах c несущей - RTTY, SSTV, FM.

 •  Перегрузка по выходу - установка некорректного диапазона

Если уровень выходного ВЧ напряжения превысит допустимый порог - сработает защита, установленная на выходе ШПУ. Срабатывание защиты индицируется светодиодом OUT на передней панели усилителя. Датчик перегрузки установлен между платой ШПУ и платой ФНЧ, поэтому он отреагирует на любую неисправность, возникшую на плате ФНЧ. Эта схема защиты также сработает при установке некорректного диапазона. Обычно это происходит в режиме ручной установки диапазона, если рабочий диапазон усилителя ниже диапазона трансивера. В этом случае фильтр усилителя просто не пропускает более высокую по частоте мощность, которая подана из трансивера на вход ШПУ. Выходная ВЧ мощность отражается от низкочастотного фильтра. Возвращаясь обратно в ШПУ, эта мощность может вывести из строя дорогостоящие MOS FET транзисторы усилителя.

 •  Защита по уровню отраженной мощности

Если КСВ в нагрузке превысит значение 3, то сработает система защиты по уровню отраженной мощности. Срабатывание защиты индицируется светодиодом SWR на передней панели усилителя. В этом случае, самое  простое решение  - снизить мощность возбуждения из трансивера. Однако рекомендуется также проверить и КСВ антенны. Если не удается согласовать антенну, но антенна работоспособна, используйте антенный тюнер.

 •  Защита от повышения температуры внутри усилителя

В схемотехнике усилителя применены два термических датчика от которых поступают данные о внутренней температуре усилителя. Один датчик установлен в задней части радиатора, второй датчик установлен в нижней части усилителя. В случае повышения температуры включается внутренний вентилятор. Скорость вращения лопастей обоих вентиляторов плавно увеличивается в соответствии с ростом температуры. Если охлаждения будет недостаточно - сработает схема защиты. Срабатывание защиты индицируется светодиодом FAN на передней панели усилителя. Оба вентилятора перейдут в режим усиленной вентиляции. Если и после этой меры обдува не будет хватать для охлаждения – светодиод FAN не будет гаснуть – следует включить режим «продувки» FAN кнопкой AUTO/FAN на передней панели усилителя. Не следует пытаться отключить защиту FAN кнопкой сброса ESC. Тем самым вы будете переводить усилитель в тяжёлый температурный режим, который опасен возникновением неисправностей в работе усилителя.

 •  Защита от комплексной перегрузки

В случае неграмотной эксплуатации усилителя могут возникать ситуации, когда не выполняются сразу несколько обязательных условий при эксплуатации любого транзисторного усилителя. В этом случае срабатывает какая-либо из защит и дополнительно блокируется подача номинального напряжения смещения на MOF SET транзисторы усилителя. Индикация срабатывания этого типа защиты происходит изменением яркости свечения светодиода OPR. В случае, когда защита сработала, яркость свечения светодиода OPR снижается. И дополнительно яркость свечения светодиода OPR может уменьшаться в такт излучаемому сигналу. При срабатывании этой защиты резко уменьшается напряжение смещения транзисторов - соответственно они переходят в режим работы в классе С. Тем самым снижается выходная мощность усилителя, в режиме SSB возможно появление заметных искажений. В зависимости от того, какая из защит сработала дополнительно - принимается решение к способу возврата усилителя в режим правильной эксплуатации. Если сработали ещё защиты IN или OUT - достаточно уменьшить мощность возбуждения из трансивера. Если сработала ещё защита SWR - проверьте антенно-фидерную систему. Если сработала ещё защита FAN - увеличьте поток воздуха для охлаждения усилителя. Проверьте свободный доступ воздуха к усилителю.

 

     Описание работы основных схем и блоков устройства

    В этом разделе приводится описание основных модулей усилителя.

Усилитель DN-600 вид внутри

   1)    Блок DC питания.
   2)    Алюминиевый радиатор охлаждения MOS FET транзисторов усилителя.
   3)    Блок плавного пуска блока DC питания.
   4)    Внутренний вентилятор.
   5)    Плата ФНЧ и КСВ-метра.
   6)    Плата ШПУ.
   7)    Плата первого входного аттенюатора.

   Основой блок DC питания

Основной блок DC питания №1 подает 47V DC напряжения для питания выходного каскада усилителя мощности. Применяется импульсный блок питания от Mean Well SE-1000-48. Он защищён от короткого замыкания в нагрузке, перегрузки по току, перегрева и перенапряжению. Система охлаждения от Mean Well изменена. Применён менее шумный вентилятор. Для сохранения объёма потока охлаждающего воздуха применён вентилятор большего размера – 120х120мм.
Схема мягкого пуска блока DC - блок №3 позволяет предотвратить броски АС тока. Часть линии питающего напряжения 47V преобразуется в напряжение 24/15V для питания  вентиляторов охлаждения и схем усилителя через DC-DC преобразователь.

   Усилитель мощности

ВЧ блок усилителя мощности №6 ШПУ - это сердце устройства, состоящее из четырех  транзисторов MRF150, производства компании Motorola. Усилитель представляет собой параллельную двухтактную схему, работающую в режиме класса АВ. Блок PA имеет аттенюатор с затуханием 3dB  на входе для понижения усиления, повышения стабильности и широкополосности усиления. Аттенюатор имеет систему защиты от превышения установленного уровня ВЧ напряжения на входе усилителя. Датчик измерения входной ВЧ мощности Pin размещается в схеме этого АТТ. Радиатор снабжен двумя различными термальными датчиками для определения температуры 30°С и 60°С соответственно. При достижении температурного порога в 30°С градусов включается внутренний вентилятор и оба вентилятора охлаждения переходят в режим вращения на повышенной скорости. Скорость вращения лопастей вентиляторов увеличивается в соответствии с ростом температуры. При достижении температуры 80°С усилитель автоматически переводится в режим «обход» для защиты от перегрева транзисторов оконечного каскада.
Блок выходных фильтров №5 содержит 7 диапазонных фильтров нижних частот, которые включаются в схему автоматически (от декодера диапазонов) или вручную, при переключении рабочего диапазона переключателем BAND на передней панели усилителя. Каждый ФНЧ предназначен для подавления гармоник сигнала и обеспечения соответствия усилителя требованиям международных телекоммуникационных стандартов к передающему оборудованию.
В блоке ФНЧ №5 расположена схема КСВ-метра. Схема защиты от повышенного значения КСВ расположена в этом же блоке. Датчики измерения выходной мощности FWD и отражённой мощности REF выдают соответствующие сигналы на аналоговые измерительные устройства.
В блоке ФНЧ №5 расположено мощное быстродействующее реле переключения антенны в режимах RX-TX.

   Плата входного аттенюатора

Входной аттенюатор №7 выполнен на мощных специализированных безындукционных резисторах. Общее затухание аттенюатора около 5dB. Он выполняет функцию понижения общего усиления и защиты от перегрузки мощных транзисторов усилителя. Аттенюатор имеет свою систему защиты от превышения ВЧ напряжения. Предел, при котором сработает защита, может регулироваться независимо от установочных параметров второго АТТ, расположенного в блоке №6 ШПУ. На плате входного аттенюатора расположено быстродействующее реле, коммутирующее вход усилителя.

В этом разделе будет уместно разместить информацию для пользователей QRP техники, которые часто вопрошают: "А какой минимальной мощности будет достаточно для раскачки усилителя?" - отвечаю -
1.Варианту 4хMRF150 достаточно 6-8Вт, 4хSD2933 12-15Вт, 4хSD4933 10-13Вт.
"Что сделать в усилителе, чтобы его можно было раскачивать меньшей мощностью?"
2.Исключить первый АТТ - припаять перемычку, которая замкнёт накоротко последовательные резисторы входного АТТ и откусить (отпаять) резисторы АТТ на корпус.
3.Покрутить подстроечный резистор во входном АТТ - перенастроить защиту IN по потребности - т.е. кому это будет нужно. 
Примечания:
а.Даже в случае исключения обеих АТТ на входе усилителя, при надобности можно сохранить работу защит IN.
б.Для интересующихся - схемы усилителя с июля 2012г. выложены в форуме.

     Особенности конструкции

При разработке конструкции усилителя учитывались реалии эксплуатации и пересылки/перевозки таких устройств. Основные усилия были направлены на отработку надёжности и простоты управления.
В связи с тем, что кампании перевозчики часто допускают небрежное отношение к перевозимому грузу, конструкция усилителя выполнена очень жёсткой. К сожалению, это увеличило вес корпуса, но иного решения задачи сложно придумать. Корпус выполнен из 1,5мм оцинкованной стали. Применены дополнительные перегородки жесткости, которые укрепляют конструкцию и дублируют крепление всех основных блоков усилителя. Окрашены порошковой эмалью только верхняя крышка и лицевая панель. Это позволило использовать элементы конструкции в качестве дополнительного теплоотвода. Дно корпуса соединено с алюминиевым радиатором посредством 8-ми винтов для увеличения теплового контакта.
Обращаем внимание пользователя на тот момент, что нужно обеспечивать свободный доступ воздуха к корпусу усилителя со всех сторон. Не подкладывайте под усилитель какие-либо мягкие материалы. И не устанавливайте усилитель на мягкую поверхность, которая может уменьшить зазор между дном и поверхностью, на которой усилитель установлен. В противном случае не будут полностью выполняться заложенные производителем функции корпуса усилителя. Крепление блока питания продублировано с противоположных сторон его корпуса, что обеспечивает надёжное его крепление, которое обязательно при пересылке. 
При моделировании системы охлаждения принят вариант с двумя вентиляторами. Один вентилятор нагнетает воздух, второй вентилятор работает на вытяжку воздуха из корпуса. Таким образом, охлаждаемые элементы находятся в свободном потоке воздуха. Типы вентиляторов применены с максимально возможным диаметром крыльчатки. Тем самым обеспечивается минимальный шум от вентиляторов. Внутренний вентилятор работает в более тяжёлых условиях, поэтому применён более мощный его тип. Для уменьшения шума от внутреннего вентилятора, он запитан пониженным напряжением 10V.

Резисторы входного аттенюатора рассеивают большую мощность - при максимальной мощности усилителя более 50Вт. Входной АТТ выполнен отдельным блоком и отнесён от радиатора охлаждения транзисторов, чтобы не усугублять температурный режим транзисторов усилителя. Задняя стенка корпуса усилителя служит теплоотводом для резисторов входного аттенюатора.

Лицевая панель не выполняет несущей функции, поэтому выполнена съёмной. Снять лицевую панель очень легко. Достаточно снять ручку с оси переключателя BAND и открутить 4-ре винта крепления в углах лицевой панели. Возможно, эта особенность будет полезна при эксплуатации усилителя в экспедиционных и полевых условиях. Когда при частых транспортировках всегда есть опасность повредить внешний вид усилителя.

 

Вниманию интересующихся заказом готового изделия. Отработан более мощный вариант усилителя DN-600 на 4-х транзисторах SD2933. Один транзистор SD2933 по ТУ выдаёт в номинале 300Вт на 30МГц. На двух таких транзисторах выполнен американский усилитель 500Вт - КРА-500. Т.е. речь идёт о "неубиваемой" версии DN-600 - для любителей "экстрима".
Подробности по этой версии DN-600 - ниже файл "". Для любителей походов с усилителем в рюкзаке изготовлен для DN-600 дюралевый корпус, смотреть фото по теме по ссылке => "". Вес усилителя в корпусе из дюраля не превышает 8кг. 

Информация от 05.2012г. - на сей момент возможна комплектация усилителя 4-мя типами транзисторов: MRF150, SD2933, SD2943, SD4933. Подробности в тему отличий можно почитать в файле - жмём мышем на название файла =>  

Ниже дополнения по теме вариантов исполнения DN-600 и => "", который полезно почитать не только пользователям этого усилителя. В очередной раз напоминаю, что невозможно придумать 100% надёжности защиту от статического электричества. Подробности в тему см. в = > .

Короткие ответы на наиболее часто задаваемые вопросы:

Импульсный БП шумит? - нет, не шумит.

Хватает ли мощности блока питания? - блок питания дорабатывается - на диапазоне 40м в SSB мощности блока питания хватает для получения выходной мощности до 850Вт. В "цифре" можно получать до 550-600Вт.

Какая мощность по диапазонам? - с MRF150 - от 500Вт на 10м, до 600-650Вт на диапазонах ниже 10МГц; в "умощнённом" варианте - от 550Вт на 10м, до 800Вт на 7-10МГц. Где почитать отличия вариантов исполнения усилителя? - см. ниже ссылка на pdf файл по эксплуатации или жми сюда => . 

В чём отличия версии на SD2933 от версии на SD2943? Транзисторы SD2943 более мощные (350Вт на транзистор), соответственно на некоторых диапазонах выходная мощность больше + немного увеличивается надёжность усилителя, если снимать с него такую же мощность как и с транзисторами SD2933.  

Сильно ли шумит вентилятор? - чем большую мощность снимаем с транзисторов - тем большим потоком воздуха их следует обдувать. При обычной работе в SSB при полной выходной мощности радиатор транзисторов не успевает нагреваться до момента автоматического увеличения оборотов двигателей вентиляторов. Посмотреть-послушать работу усилителя можно на ютубе - видео выложено по ссылке =>

Все технические вопросы размещать в форум, ссылка на форум =>

Инфо для пользователей QRP трансиверов, которые спрашивают о варианте усилителя с минимально возможной мощностью на входе. Варианту на 4хSD4933 (SD2933), если убрать все аттенюаторы, которые есть между входным гнездом на задней панели усилителя и входом ШПУ, будет достаточно до 15Вт, чтобы он вышел на "крейсерскую" мощность. Повышенное значение мощности нужно будет на частотах выше 21МГц, ниже 20Мгц достаточно до 10Вт. Но в этом случае уже не будет защиты по входу усилителя от "перекачки" - т.н. защина IN. Т.е. полностью на совести пользователя будет лежать тема - "А как же спалить транзисторы по затворам?".

Инфо для пользователей QRPP-p-p-ppp трансиверов. Изготовлен вариант усилителя с раскачкой от 1,5-2В - внимание! - не 1,5-2Вт, а именно 1,5-2Вольта на 50Ом. Т.е. с дополнительным предусилителем. Защита по IN в таком варианте исполнения тоже полностью лежит на пользователе. 

       Вентиляторы

Проверен в работе 21 тип вентиляторов, размерами 120х120х25; 120х120х38; 140х140х25. Подшипники различные – как шариковые, так и скольжения. Производительностью до 234м3/ч.      Вентиляторы
Типы кулеров:
Sunon EEC0251B1-A99
Sunon EEC0384B1-A99
Sunon HAC0251S4
Brushless BDH12025S
Zalman ZM-SF3
Zalman ZM-F3
Akasa AK-174BKT-B
Coolermaster A12025-12CB-5BN-L1
Coolermaster SickleFlow 120 2000 RPM
Coolermaster SAF-B83-E1-GP
Coolermaster Blade Master 120 R4-BMBS-20PK-R0
Coolermaster R4-XFBL-22PR-R1
Coolermaster R4-EXBB-20PK-R0
Coolermaster R4-L2R-20AC-GP
Coolermaster 80U1 SAF-B83-E1-GP
Xilence COO-XPF120.2CF
Glacialtech IceWind GS-14025
Titan TFD-12025SL12Z/KU
Titan TFD-14025 L 12 Z/KU(RB)
Titan TFD-12025L12Z
Deepcool UF 120

Выводы:
1.К обзорам вентиляторов, которые регулярно выкладывают в интернете представители торгующих структур, следует относиться скептически.
2.Не факт, что более дорогой тип вентилятора будет обладать лучшими характеристиками в сравнении с дешевыми.
3.Не факт, что известная контора производит более качественные вентиляторы в сравнении с малоизвестными производителями.
4.Не факт, что встречаемые в интернете однозначно положительные отзывы о каком-то типе вентиляторов или производителе будут на самом деле верны.
5.Практически всегда можно найти образец в сегменте дешевых, который ничем не будет хуже дорого аналога.
6.Не факт, что вентилятор с двигателем с бОльшим потреблением тока будет обеспечивать и бОльший поток воздуха.
7.Можно подобрать вентилятор под требуемые параметры усилителя. На сегодня выбор огромен. Для любителей Сontest следует выбирать вентиляторы со скоростью вращения ротора не менее 2700-3000 об/мин. Для любителей работы с DX можно применить менее шумный вентилятор со скоростью вращения 2200-2600 об/мин. Для экстремальных вариантов – цифровые Contest – следует применять вентиляторы размера 120х120х38мм.
8.Зависимость прямая между оборотами вентилятора и воздушным потоком.
9.Зависимость прямая между воздушным потоком и шумом от вентилятора. Рекламируемые некоторыми производителями и продавцами «шумоуменьшающие трюки» в виде «специально изобретённой и программно просчитанной конфигурации лопастей» или каких-нибудь «дополнительных уменьшающих шум лопастей» - маркетинговый ход и не более того.
10.Производители научились изготавливать шарикоподшипники, которые практически уравнялись по шуму с подшипниками скольжения. В итоге от двигателя шум минимизирован – шум только от потока воздуха.
11.Не факт, что вентилятор с каким-нибудь рекламируемым «ноу-хау» - типа «супер-пупер-особенной» конструкцией лопастей, будет давать меньший шум в сравнении с «классикой». 12.Следует обратить внимание на вентиляторы, выполненные из «резиноподобного» пластика – корпус такого вентилятора лучше демпфирует вибрацию двигателя. Но шум от движущегося воздуха пластичный корпус никак не уменьшает. Тоже самое относится и к лопастям вентилятора из мягкого пластика.

Мораль басни:  Тема не шумящего и не горячего настольного усилителя не оставляет пользовательские умы в покое... Если вариант 500-600Вт выходной мощности реален на столе перед оператором, т.е. когда можно выдержать 200-300Вт «паяльник» перед носом (200-300Вт - это мощность рассеиваемая в тепло в линейном усилителе класса АВ мощностью 500-600Вт), то вариант 1кВт и более – если и настольно, то однозначно не на одном столе с микрофоном (при 1кВт Рвых нужно будет рассеять в тепло уже не менее 400Вт!). Следует конечно оговаривать вид излучения и время работы на ТХ. Провести 2-3-5 минутное QSO в SSB и «пикать цифрой» суточный тест – это «две большие разницы». Здесь нужно быть реалистом – включать, скажем 500Вт «калорифер» на 2-5-10 минут в час (SSB с DX) или на 12 часов в сутки (суточный Test) в комнате – результат нагрева комнаты кардинально отличающийся. Выделяющиеся «килоджоули» потребно выдувать из корпуса усилителя. Для снижения скорости потока воздуха – соответственно и шума – наиболее реален вариант увеличения охлаждаемой площади. Но здесь тоже не всё так «радужно» - ограничение – теплопроводность материала охладителя. В прямой зависимости теплопроводность – цена. Дюралевый охладитель оптимален по стоимости но, к примеру, увеличение в два раза площади радиатора в DN-600 даёт выигрыш лишь в первоначальной теплоёмкости. Т.е. имеет смысл только в усилителе для кратковременных QSO. Для усилителя «кирпич на ключе» даже увеличение площади дюралевого охладителя на порядок не даёт реального выигрыша. В таких случаях следует переходить на медь, а это резко увеличивает стоимость. Пока не встретил ни одного пользователя, готового раскошелиться на медь для своего удовольствия...

Итоговая мораль: Сколько хотим по времени мощности – столько же нужно и «выдуть» тепла. Соответственно - чем «короче» мощность – тем меньше дуем – тем меньше шума. Не путать эти понятия с реально выдаваемой мощностью усилителя. Можно от DN-600 и 900Вт получить, но в ограниченно короткое время. Для длительных бесед и тестов, как и заявлено – 500-600Вт. На эту «планку» настраиваются все защиты и «продувка» для защиты от перегрева транзисторов оконечного каскада.

Схемы, файлы, pdf, djvu : 


Источник: http://www.ut2fw.com/node/467


Как сделать выходы на усилитель фото


Как сделать выходы на усилитель

Как сделать выходы на усилитель

Как сделать выходы на усилитель

Как сделать выходы на усилитель

Как сделать выходы на усилитель

Как сделать выходы на усилитель

Как сделать выходы на усилитель

Далее: