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40d8
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Betreff des Beitrags: China-PA, Probleme |
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Moin Gemeinde,
Ich wende mich an die Experten hier im Forum und erhoffe mir Hilfe bei folgendem Problem: Ich habe gerade einen PA-Bausatz fertig gestellt, da zeigt sich vor allem ein Problem: Die beiden TMOS laufen langsam hoch, d.h. die Stromaufnahme läuft davon. Soweit funktioniert das Gerät, bis auf diesen Fehler.
Ich liste mal auf, was mir alles aufgefallen ist, egal ob relevant für das Problem oder nicht. Folgende Eckdaten: VCC 13,8V aus einem Labornetzgerät welches auf 3,5A begrenzt. Die Vorstufe, respektive Treiber T2 (2SC1971), zieht 490mA, was mir ziemlich viel vorkommt. Basisspannung liegt bei ~3V. Ich habe den Strom heruntergesetzt, was aber zu Verzerrungen (Oberwellen) im Ausgangssignal geführt hat. Also erstmal alles so belassen. Die beiden Endstufen FETs habe ich auf einen Ruhestrom von 30mA, wie empfohlen, eingestellt. Aber auch ein Herabsetzen des Ruhestromes auf 10mA ändert nichts an dem Problem. Ich gebe auf den Eingang ein Signal von 7MHz, Amplitude so, daß die PA z.B. 1,5A zieht. Am Ausgang ist ein Dummy von 50 Ohm angeschlossen. Am Ausgang messe ich eine Scheitelspannung von 18V, das entspricht einer Leistung von ~3,25W Wenn ich bedenke, daß vom aufgenommenen Strom etwa 1A nur auf die Endstufe entfällt, scheint mir der Wirkungsgrad eher bescheiden zu sein. Aber weiter. Wenn ich jetzt die PA mit dieser Ansteuerung weiter laufen lasse, klettert der Strom erst ganz langsam, dann immer schneller nach oben, bis das Netzteil in die Begrenzung geht. Je wärmer der Kühlkörper wird, desto schneller läuft der Strom hoch. Nochwas auffälliges: Der Ruhestrom ist sehr diffizil einzustellen, der Regelbereich der Potis scheint viel zu grob zu sein. Weiter, wenn ich bis zu dem Wert 2,5A das Eingangssignal wegnehme, dann läuft der Strom auch wieder runter, darüber aber, läuft er weiter hoch, auch ohne Eingangssignal. [b:13yzdmjn]Die Kiste schwingt definitiv nicht![/b:13yzdmjn]
Ich hänge mal einen Schaltplan an:
[url=http://www.bilder-hochladen.net/i/egjv-1d-5a7b.jpg:13yzdmjn][img:13yzdmjn]http://www.bilder-hochladen.net/files/thumbs/egjv-1d-5a7b.jpg[/img:13yzdmjn][/url:13yzdmjn]
Wer kann kann mir dazu etwas sagen?
Gruß & 73 Lothar
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14b9
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Betreff des Beitrags: Re: China-PA, Probleme |
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Hallo,
die PA so kenne ich nicht, aber eine modifizierte Arno-PA mit den 830ern hatte mal ein ähnliches Problem. Und der Aufbau ist praktisch gleich. Prüf mal, wenns geht, R6 und R7 kalt und warm. Auch könnten durch den Stromfluß natürlich die Kondensatoren C95/96 durchschlagen.
Ebenso die Diodenschaltung G1 und G2 komplett prüfen. Ist die mechanische Kopplung der Dioden zu den FET's gegeben? Wenn die Dioden nicht sauber anliegen, wird die Temperatur nicht kompensiert und der Strom nimmt bei Erwärmung natürlich immer schneller zu. Gerne bei den älteren 10m-Monobandern wie z.B. der Lincoln zu sehen, wo die Dioden in der Regel aber schon kaputt sind, bis dem Anwender auffällt, daß da was nicht stimmt...
Den Ruhestrom hast Du aber schon pro FET, also 60mA gesamt, eingestellt?
73 Jörg
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69d3
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Betreff des Beitrags: Re: China-PA, Probleme |
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Hi Lothar, ist dein Kühlkörper genauso gross wie der in der Anleitung ? Ich vermute auch das die thermische Kompensation falsch ausgelgt ist. Ev. hat die nur beim Labormodell zufällig gepasst. Ev. hast du auch starke Exemplarstreuung bei den FETS. Den Chinesen trau ich alles zu...
73 de DL3FOX Uwe
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40d8
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Betreff des Beitrags: Re: China-PA, Probleme |
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Neue Erkenntnisse: Es scheint tatsächlich einer der beiden defekt zu sein, obwohl er bis zum Stromlimit verstärkt. Ich habe die PA jetzt hochlaufen lassen. Beim Wert 2A ist noch alles gut. Wenn ich währenddessen wechselseitig den Schleifer des Potis, gleichbedeutend mit Gate, nach Masse kurzschliesse, fällt die Stromaufnahme auf 1A zurück. Beide Seiten verhalten sich gleich. Beim Wert 2,5A aber nichtmehr. Jetzt fällt die Stromaufnahme nur bei dem einen zurück. Der andere läuft hoch in die Begrenzung, obwohl sein Gate auf Masse liegt.
Kann ja nur sein, daß der eine defekt ist, oder seht ihr das anders?
Gruß
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69d3
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Betreff des Beitrags: Re: China-PA, Probleme |
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Ja, der eine der durchgeht ist wohl platt..
73 de DL3FOX Uwe
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69d3
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Betreff des Beitrags: Re: China-PA, Probleme |
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Ja, der eine der durchgeht ist wohl platt..
73 de DL3FOX Uwe
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14b9
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Betreff des Beitrags: Re: China-PA, Probleme |
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Ich würde allerdings die Gate-Widerstände und Kondensatoren mit-tauschen. Entweder ist einer oder sind beide aus der Tolleranz - oder die Tolleranzen gegenläufig, so daß das Gebilde nicht gleichmäßig läuft.
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ffd0
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Betreff des Beitrags: Re: China-PA, Probleme |
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Hallo Lothar,
[quote] Ich habe gerade einen PA-Bausatz fertig gestellt, da zeigt sich vor allem ein Problem: Die beiden TMOS laufen langsam hoch, d.h. die Stromaufnahme läuft davon. Soweit funktioniert das Gerät, bis auf diesen Fehler.[/quote]
Das ist ein Zeichen von fehlender oder nicht ordentlich implementierter Kompensation der Bias-Spannung für die 2 FETs in der Ausgangsstufe. Ab einem bestimmten Strom bzw. Temperatur läuft der Arbeitspunkt weg und führt zum Totalausfall.
[quote]Die Vorstufe, respektive Treiber T2 (2SC1971), zieht 490mA, was mir ziemlich viel vorkommt.[/quote]
Der Treiber muss geschätzte 2W für die Endstufe bereitstellen, dafür sind 490mA OK. Der Wirkungsgrad liegt bei ca. 0,3, absolut normal für einen Klasse-A Treiber.
[quote]Ich gebe auf den Eingang ein Signal von 7MHz, Amplitude so, daß die PA z.B. 1,5A zieht. Am Ausgang ist ein Dummy von 50 Ohm angeschlossen. Am Ausgang messe ich eine Scheitelspannung von 18V, das entspricht einer Leistung von ~3,25W Wenn ich bedenke, daß vom aufgenommenen Strom etwa 1A nur auf die Endstufe entfällt, scheint mir der Wirkungsgrad eher bescheiden zu sein.[/quote]
Wenn du nur 3,25W entnimmst dann ist ein kleiner Wirkungsgrad normal. Für einen guten Wirkungsgrad ist zwangsläufig auch der Ausgangsübertrager, entsprechend der gerade entnommenen Leistung, anzupassen.
[quote]Neue Erkenntnisse: Beim Wert 2A ist noch alles gut. Wenn ich währenddessen wechselseitig den Schleifer des Potis, gleichbedeutend mit Gate, nach Masse kurzschliesse, fällt die Stromaufnahme auf 1A zurück. Beide Seiten verhalten sich gleich. Beim Wert 2,5A aber nichtmehr. Jetzt fällt die Stromaufnahme nur bei dem einen zurück. Der andere läuft hoch in die Begrenzung, obwohl sein Gate auf Masse liegt.
Kann ja nur sein, daß der eine defekt ist, oder seht ihr das anders?[/quote]
Defekt zwar nicht aber halt nicht identisch (Stichwort "matched pair") mit dem anderen IRF530. Das ist aber nur einer von mehreren Designfehlern und ist wohl dem sehr günstigen Bausatzpreis geschuldet.
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40d8
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Betreff des Beitrags: Re: China-PA, Probleme |
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Moin Gemeinde, erstmal herzlichen Dank für die zahlreiche und gute Unterstützung. Ich habe alle eure Argumente untersucht, will ja schliesslich und letztendlich auch wissen was da ab geht. Bisher kannte ich bei Transistoren nur zwei Zustände: funktioniert, oder funktioniert nicht. Aber, daß einer bis zu einem bestimmten Strom/Temp funktioniert und danach nichtmehr, hatte ich bisher noch nicht. Mit FETs habe ich noch nicht soviel gearbeitet, noch garnicht mit solchen Power-FETs, deshalb fehlt mir hier die Erfahrung. Mein (Un)Wissensstand über FETs ist, daß selbige im Gegensatz zu normalen Transistoren eine negative Temp-Kennlinie haben. Wo man bei herkömmlichen Transistoren eine Temp-Kompensation braucht, damit sie nicht hochlaufen, entfällt das bei FETs, da sie bei Erwärmung weniger Strom ziehen. Deshalb sah ich die beiden Dioden weniger als Temp-Kompensation an, eher als Spannungslimiter am Gate. Sie sind auch thermisch nicht gekoppelt. Wenn das falsch ist, bitte sagt es mir. Was ich gemacht habe: Erstmal beide FETs ausgelötet, die Ansteuerungselemente/Bauteile auf Symmetrie geprüft. War alles ok. Speziell die beiden Dioden, Potis, Kondensatoren und Widerstände untersucht, alles ok. Dann habe ich auf dem Tisch eine Prüfschaltung gelötet. Da diese FETs bis 14A belastbar sind und mein Netzteil eine Strombegrenzung hat, habe ich sie direkt an Plus/Minus angeschlossen. Das Gate bekam ein Poti, womit ich die Vorspannung einstellen konnte. Den Prüfling habe ich natürlich auf einem Kühlkörper montiert. Der eine FET verhielt sich so wie ich erwartete, ließ sich schön im Strom hoch regeln. Der andere ließ sich einen kleinen Bereich hochregeln und ging dann ab durch die Decke. Das habe ich zweimal gemacht, danach war der vermutet Defekte dann wirklich/dauerhaft defekt, Kurzschluss. Habe dann ganz schnell Ersatz geordert, gleich mal 5 Stck., kosten ja fast nichts. Morgen werden sie schon geliefert. http://www.ebay.de/itm/282297087903?_tr ... EBIDX%3AITDann sehen wir weiter. Gruß und 73 Lothar
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Betreff des Beitrags: Re: China-PA, Probleme |
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www.oe2.oevsv.at/export/sites/oe2/Downl ... s_Funk.pdfHans Diebold Mosfet PA 250 und 400 Watt..die will ich mal bauen. In der Anleitung steht auch das der Ruhestrom bei Erwärmung steigt wenn die Gate Spannung konstant bleibt. Deine Dioden gehören also auf die Fets getackert ... Ist auch egal ob du mit HF oder nur Gleichstrom testest, kommt nur darauf an das die warm werden und die Gatespannung sich entsprechend verschiebt. 73 de DL3FOX Uwe
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Betreff des Beitrags: Re: China-PA, Probleme |
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[quote]Deshalb sah ich die beiden Dioden weniger als Temp-Kompensation an, eher als Spannungslimiter am Gate. [/quote]
Nein. Bei dem Aufbau gehören die dazu. Das siehst auch bei vergleichbaren Aufbauten, nur daß hier halt statt MRF oder 2SC die billigen IRF verwendet werden. Das ist keine Arno-PA, die aus 24 oder 32 dieser IRF-FETS bei 100V 750 Watt, dabei etwa 1000 bis 1200 aufnimmt, erzeugen und den einzelnen Baustein wenig belasten, um das IMD niedrig zu halten. Da sinds nur 2, die mehr umsetzen müssen, wenn ich mir das Verhältnis 14V zu 10A anschaue. Wieviel soll die PA denn rausbringen? Ich hab kein Datenblatt zu dem Dingens. Bei dem Stromunsatz irgendwo zwischen 50 und 100 Watt (je nach Arbeitspunkt) - kommt das hin?
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40d8
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Betreff des Beitrags: Re: China-PA, Probleme |
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Tach Leute, au weia, da bin ich wohl einem Trugschluss aufgesessen.
@DL3KCZ, ich habe mir die Bauanleitung der von dir verlinkten Seite durchgelesen. Was mir auffällt: Alle FETs werden aus der selben Quelle mit der selben Vorspannung versorgt. Ein individuelles Einstellen ist nicht möglich. Bei 4 Exemplaren kann ich mir einen Gleichlauf damit kaum vorstellen. Wenn die Dinger aber nicht synchron arbeiten, könnte ich mir vorstellen, daß das Ausgangssignal auch stärker verzerrt wird.
@DL6IB, oki-doki, ich werde dem Rechnung tragen, daß die Dioden als Temp-Kompensation zu verstehen sind und werde eine thermische Kopplung bewerkstelligen. Vielleicht kann ich den Schaltplan so ändern, daß ich nur eine einzige Diode brauche, indem ich diese in den "Fuß" der beiden Potis einfüge. Also anstelle der Masseverbindung der Potis, die Diode einfügen. Damit wären beide Schenkel gleichermaßen kompensiert. Du siehst das genau richtig, diese Transistor-Typen sind laut Datenblatt explizit bei niedrigen Spannungen mit hohen Strömen einsetzbar. Die PA wird mit 45W beworben.
Das ist jetzt wieder ein anderes Thema, welches mir auch schon Gedanken machte. Der Choke, das ist die Drossel in der Stromzuführung für die beiden Endtransistoren, sowie der Wicklungsdraht für den Ausgangsübertrager bestehen aus einem 0,8mm Kupferlackdraht und liegen ja in der Zuleitung. Das erscheint mir erheblich zu dünn. Bei einem Strom von 10A würde 0,1 Ohm schon einen Spannungsverlust von 1V bedeuten, ganz davon abgesehen, daß in diesem Fall 10W Wärme entstehen würden, nur im Draht!
Wenn die Transistoren angekommen sind, werde ich das Ding erstmal zusammenbauen und testen, um danach mit Modifikationen anzufangen. Ich habe mir diese PA ausgesucht, weil sie mit ganz kleinem Signal angesteuert werden kann. Das ist genau richtig für meine Pläne, einen kompletten SSB-TRX zu bauen. Da brauche ich nach dem Mischer keine große Verstärkung mehr.
Anyway, die Sache gestaltet sich spannend und viel gekostet hat sie auch nicht.
vy73 Lothar
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Betreff des Beitrags: Re: China-PA, Probleme |
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Hi Lothar, ist eben die Frage ob individuelle Gate Spannung wirklich was nützt. Mal spekuliert: Wenn sich die Fets durch die Isolationschichtdicke unterscheiden und dadurch mehr oder weniger am Gate empfindlich sind (Steilheit) dann bekommst du durch eigene Gate Regler einen gleichmässigen Ruhestrom hin...ABER die "tauben " Fets müssten ja auch ne grössere HF Spannung bekommen...
Müsste man mal ne Schaltung aufbauen, 2 Transistoren im A Betrieb, gleiche HF am Gate, eigene Vorspannung. Getrennte Arbeitswiderstände. Dann mal die HF in beiden Zweigen messen.
Denke mal gepaarte Transitoren sind hier der beste Weg. Bei dem Preis kann man sich ja durchaus mal ne Tüte mit 50 Stück kaufen und durchmessen.
Ich finde das Thema auch sehr spannend. Kann aber zur Zeit leider nich mitbasteln.
73 de DL3FOX Uwe
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40d8
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Betreff des Beitrags: Re: China-PA, Probleme |
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[quote] ist eben die Frage ob individuelle Gate Spannung wirklich was nützt. Mal spekuliert: Wenn sich die Fets durch die Isolationschichtdicke unterscheiden und dadurch mehr oder weniger am Gate empfindlich sind (Steilheit) dann bekommst du durch eigene Gate Regler einen gleichmässigen Ruhestrom hin...ABER die "tauben " Fets müssten ja auch ne grössere HF Spannung bekommen...[/quote] Ich denke schon, daß eine individuelle Einstellung was nützt, auch wenn die Kennlinien/Steilheit unterschiedlich sein sollte. Zumindest kannst du damit den Arbeitspunkt bestimmen, die Steilheit kannst du ja nicht beeinflussen, d.h. die Symmetrie ist dadurch besser. [quote] Müsste man mal ne Schaltung aufbauen, 2 Transistoren im A Betrieb, gleiche HF am Gate, eigene Vorspannung. Getrennte Arbeitswiderstände. Dann mal die HF in beiden Zweigen messen. Denke mal gepaarte Transitoren sind hier der beste Weg. Bei dem Preis kann man sich ja durchaus mal ne Tüte mit 50 Stück kaufen und durchmessen. [/quote] Genau das habe ich vor. Bei einem Ruhestrom von 30mA pro FET läuft die PA im AB-Betrieb, das soll auch so bleiben. Ich habe jetzt bei einem anderen Anbieter weitere IRF530[b:3p5ip6ks]N[/b:3p5ip6ks] bestellt, die können bis 17A (pro Stück) vertragen. Davon werde ich zwei nach annähernd gleicher Kennlinie aussuchen. Zur Temp-Kompensation habe ich mich auch mal weiter gebildet, man lernt ja nie aus. Da lag ich tatsächlich völlig falsch. Hier ist das sehr schön erklärt: http://www.robkalmeijer.nl/techniek/ele ... index.htmlIch danke euch allen für die tolle Unterstützung. vy73 Lothar
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Betreff des Beitrags: Re: China-PA, Probleme |
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[quote]Vielleicht kann ich den Schaltplan so ändern, daß ich nur eine einzige Diode brauche, indem ich diese in den "Fuß" der beiden Potis einfüge.[/quote]
Die Dioden sollen je EINEN FET Regeln, um auch einen Ausgleich der beiden Kennlinien zu schaffen. Wenn Du einer Diode das beibrigen kannst, gut ;-> Auch sollte sie direkt auf dem Gehäuse aufliegen, oder direkt oben an der Kühlfahne. Ob das funktioniert, wenn Du eine Diode zwischen zwei eng stehende FETS zwängst, weiß ich nicht.
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