Wzmacniacz lampowy QQE06/40

[SQ9MLZ]

Witajcie,
Będzie to mój pierwszy projekt wrzucony na forum.

Po wielu dyskusjach z doświadczonymi kolegami postanowiłem zabrać się do roboty i zbudować wzmacniacz 100W+ na jakiejś w miarę dostępnej i prostej w sterowaniu lampie. Padło na kukułkę.

Zasilacz zbudowałem wykorzystując transformator z jakiegoś starego trxa lampowego Yaesu. Napięcia wyjściowe to 2x 6.3V, 0-230-460-600V, 140-0-140, 150V?

Zacząłem od zasilacza anody, który stanowią zestawy 2x po 3 kondensatory szeregowo 450V. Zasilacz siatki 1 i 2 oraz napięć pomocniczych znajduje się na zasilaczu anodowym w postaci "kanapki".

Zasilacz oddzielony jest od bloku lampy i filtra miedzianą płytą.

Lampa usytuowana jest na podstawce przykręconej do tylnej ściany obudowy ( poziomo ). Pod bańką wywiercone są otwory wlotowe powietrza, a nad lampą główny wentylator 12V. Wszystkie napięcia zasilające lampę doprowadzone dławikami. Dławik anodowy sekcyjny - dostałem z innego PA.

Filtr PI. Cewka z gotowej skrzynki którą kiedyś zakupiłem a leżała nieużywana - więc jedynie policzyłem orientacyjne wartości odczepów i doświadczalnie sprawdzałem moc wyjściową ( tu było trochę roboty ).

Układ wejściowy wzmacniacza to balun 1:9 z rezystorej 450ohm*, którego wartość delikatnie korygowałem dla najlepszego dopasowania. Sterowanie w siatce 1 równolegle dwa tory lampy.

Na razie tyle.. cdn.


[edit #1]:
Sterowanie odbywa się poprzez płytkę przekaźników.
przekaźnik 1 - sterowanie przekaźnikami w.cz.
przekaźnik 2 - napięcie sterowania prądem spoczynkowym lampy ok. 20mA (-23Vstab )

Wyświetlacz pokazuje poziom wysterowania na prostej skali - jest to odczyt napięcia w.cz na ferrycie ( wyjście ant ). Lutowany "w pająku" z diodą GD5xx + kondensator i dławik tłumiący w.cz.
Odczyt zrealizowany został na Arduino Uno. Ponieważ przy dokładnym wskazaniu mocy wyjściowej musiałbym zrobić osobny przełącznik, lub równoległy z bandswitchem PI-filtra ( a nie chciało mi się aż tak ), więc następuje zwykły odczyt ADC 0-5V . Dzięki czemu można bardzo dokładnie ustawić LOAD / PLATE na każdym paśmie.
Wyświetlacz to jeden z tańszych 16x2 HD44780 z adapterem I2C aby zminimalizować ilość przewodów.
Po włączeniu uruchamia się prosty timer 120s, który po upływie czasu informuje użytkownika o gotowości pracy ( napięcia podłączane są ręcznie siatka2+anoda )

Uruchomiłem pasma 3.5; 7; 10; 14. Moc na każdym z pasm nie jest mniejsza niż 85W i maksimum w paśmie 7 MHz osiągająca około 120W w piku przy zasilaniu anody z 850V(sterowanie 5W). ( Mimo przekroczenia dopuszczalnego napięcia pracy anody - nic się nie dzieje z lampą ).


Pozostało mi jeszcze kilka przekaźników do wykorzystania. Czy któryś z kolegów robił softstart żarzenia lamp? Czy ma to sens, czy bardziej byłaby to sztuka dla sztuki?
[cdn]

[SP3SUZ]

Kolego! Gratuluję, super sprawa.

[SQ9MLZ]

Dzięki

Czy któryś z Kolegów mógłby mi podpowiedzieć - chodzi o uruchamianie pasm > 14 MHz. Za nic dopasowanie nie chce zejść poniżej SWR 2.0 i rośnie; wzmocnienie powyżej 14 MHz zaczyna mocno spadać..

Przy dopasowaniu na rezystorze 50ohm potrzeba znacznie większej mocy do sterowania a tego chcę uniknąć.

[SP9FYS]

1. Jeżeli system antenowy ma na 20-tu metrach SWR ~2, to strojąc obwód wyjściowy we wzmacniaczu na swr-miarkę nie poprawisz swr-a. Pi-filtrem można dopasować wzmacniacz do impedancji systemu antenowego, ale swr-miarka nie pokaże wtedy swr=1 pomimo dopasowania, poza przypadkiem gdy antena będzie miała 50 omów. Prawidłowe strojenie pi filtra jest dość pracochłonne. Mam nadzieję, że wiesz jak się to robi. Jeżeli nie wiesz - zapytaj.
2. Generalnie o Twoim wzmacniaczu trudno cokolwiek powiedzieć, wiemy że działa. Ale, wstawienie przypadkowych elementów - zwłaszcza cewki pi-flitra nie da spodziewanych efektów. Sprawność i moc wzmacniacza będzie zdecydowanie poniżej jego możliwości.
3. Wstawienie transformatora w.cz. do obwodu siatkowego (nie baluna, bo to nie jest balun!) jest wątpliwym rozwiązaniem, zwłaszcza że nic nie wiadomo o jego konstrukcji a będzie ona miała krytyczne znaczenie dla jego pracy na wyższych częstotliwosciach.
4. Soft-start żarzenia QQE06/40 nie jest potrzebny. Wymuszona wentylacja tej lampy to też raczej przerost formy nad treścią, wystarczy perforacja obudowy.
-------
Fajnie Kolego, że odpaliłeś ten wzmacniacz. Prędzej czy później uda Ci się go doprowadzić do stanu używalności. Na razie wypada uczyć się na błędach co samo w sobie nie jest złe ;). Mam nadzieję, że nie będziesz kopiować jakichś wątpliwych gotowców ale poszukasz materiałów o projektowaniu wzmacniaczy, znajdziesz charakterystyki lampy i zaprojektujesz porządnie wzmacniacz. To nie jest trudne.
Ryszard

[SQ9MLZ]

(24-09-2019 18:21)SP9FYS napisał(a):  1. Jeżeli system antenowy ma na 20-tu metrach SWR ~2, to strojąc obwód wyjściowy we wzmacniaczu na swr-miarkę nie poprawisz swr-a. Strojenie na wskazania swr-miarki jest bez sensu. Prawidłowe strojenie pi filtra jest dość pracochłonne. Mam nadzieję, że wiesz jak się to robi. Jeżeli nie wiesz - zapytaj.
2. Generalnie o Twoim wzmacniaczu trudno cokolwiek powiedzieć, wiemy że działa. Ale, wstawienie przypadkowych elementów - zwłaszcza cewki pi-flitra nie da spodziewanych efektów. Sprawność i moc wzmacniacza będzie zdecydowanie poniżej jego możliwości.
3. Wstawienie transformatora w.cz. do obwodu siatkowego (nie baluna, bo to nie jest balun!) jest wątpliwym rozwiązaniem, zwłaszcza że nic nie wiadomo o jego konstrukcji a będzie ona miała krytyczne znaczenie dla jego pracy na wyższych częstotliwosciach.
4. Soft-start żarzenia QQE06/40 nie ma sensu. Wymuszona wentylacja tej lampy to też raczej przerost formy nad treścią, wystarczy perforacja obudowy.
-------
Fajnie Kolego, że odpaliłeś ten wzmacniacz. Prędzej czy później uda Ci się go doprowadzić do stanu używalności. Na razie wypada uczyć się na błędach co samo w sobie nie jest złe . Mam nadzieję, że nie będziesz kopiować jakichś wątpliwych gotowców ale poszukasz materiały o projektowaniu wzmacniaczy, znajdziesz charakterystyki lampy i zaprojektujesz porządnie wzmacniacz. To nie jest trudne.
Ryszard

Szanowny Kolego,
1. SWR systemu antenowego podczas testów nie miał żadnego znaczenia, ponieważ wzmacniacz sprawdzałem najpierw na sztucznym obciążeniu.
Dla sprostowania - chodziło tutaj o dopasowanie na wejściu wzmacniacza za pomocą transformatora na rdzeniu FT37-43.
2. Została wstawiona "przypadkowa" cewka, której odczepy zostały wcześniej policzone z "nieprzypadkowych" wartości dla parametrów lampy ( Ra itd).
Proszę czytać ze zrozumieniem.
3. Możliwe, są różne rozwiązania dostępne w literaturze.
- jestem otwarty na inne propozycje układu wejściowego.
4. Możliwe, że masz racje. Jednak przy ograniczonych wymiarach obudowy lepiej stosować wymuszony obieg.

[SP6LUN]

Drugie siatki dla w.cz wiszą "w powietrzu". Potrzebny kondensatorek do masy. 1-10nF

[SQ4CTK]

(24-09-2019 20:23)SQ9MLZ napisał(a):  [
3. Możliwe, są różne rozwiązania dostępne w literaturze.
- jestem otwarty na inne propozycje układu wejściowego

Przełączane zestawy obwodów Pi ?

[SP9FYS]

(24-09-2019 20:23)SQ9MLZ napisał(a):  ...
cyt:
1. SWR systemu antenowego podczas testów nie miał żadnego znaczenia, ponieważ wzmacniacz sprawdzałem najpierw na sztucznym obciążeniu.
Dla sprostowania - chodziło tutaj o dopasowanie na wejściu wzmacniacza za pomocą transformatora na rdzeniu FT37-43.
2. Została wstawiona "przypadkowa" cewka, której odczepy zostały wcześniej policzone z "nieprzypadkowych" wartości dla parametrów lampy ( Ra itd).
Proszę czytać ze zrozumieniem.
3. Możliwe, są różne rozwiązania dostępne w literaturze.
- jestem otwarty na inne propozycje układu wejściowego.
4. Możliwe, że masz racje. Jednak przy ograniczonych wymiarach obudowy lepiej stosować wymuszony obieg.

Mam wrażenie, że oczekujesz oklasków. Trudno dyskutować jeżeli uważasz, że wiesz lepiej.
QQE06/40 to wyjątkowa lampa, 100W output można uzyskać nawet na 144MHz . Na kf-ie nie ma żadnego problemu z uzyskaniem wyrównanej mocy około setki w każdym paśmie i to przy Pster.~2W. Jeżeli występują takie wahania mocy wyjściowej jak u Ciebie i dodatkowo wzmacniacz źle pracuje na wyższych pasmach,to naprawdę nie ma się czym chwalić.
Moim zdaniem trzeba:
1. Wyrzucić transformator na wejściu. Obciążyć obwód siatkowy rezystorem 50 omów lub większym a dopasowanie wejścia uzyskać stosując pi-filtr.
Zapięcie układu transformującego tak jak zastosowałeś we wzmacniaczu nie da spodziewanego efektu. Impedancja wejściowa lampy ma charakter zespolony i składa się z oporności obwodu polaryzacji, oporności strat i pojemności wejściowej lampy i montażowych (głównie) i to wszystko zmienia się w niezdefiniowany sposób wraz z częstotliwością. Jak to dopasować do 50om metodą którą zastosowałeś?
2. Zaprojektować od nowa obwód anodowy. Dobieranie odczepów metodą "naucznowo tyka" jak mówią Rosjanie, to zdecydowanie niedobra metoda.
3. Zbadać dławik anodowy przyrządem NWT lub choćby GDO na obecność rezonansów szeregowych w pasmach użytkowych lub w pobliżu.
4. Siatka druga powinna być umasiona dobrymi kondensatorami ceramicznymi z końcówkami tak krótkimi jak tylko to możliwe.

[SP3SUZ]

Ta lampa ma w siatce drugiej fabrycznie zamontowane wewnątrz lampy kondensatory neutralizujące. Trzeba dobrać stosunek napięcia anody do Us2.To napięcie Us2 powinno być katalogowo dobrane podobnie jak anodowe. Budowę układów wyjściowych zaczynamy od pasma 28 MHz i robimy to najlepiej z kapilary od lodówki. Jest to rurka fi 3 mm która pozwala na wykonanie naprawdę solidnego obwodu. Można z tego zrobic obwody nawet do 18 MHz. Zaczynamy od góry i pilnujemy stosunku napięć anodowego i siatkowego Us2 bo inaczej zacznie się wzbudzać a pomimo tego moc nie pójdzie do anteny.

[SQ9MLZ]

@SP6LUN - wstawię poprawiony schemat, zapomniałem na nim kilku elementów w tym kondensatorów o których wspominasz. Faktycznie może to wprowadzać w błąd, ponieważ nie załączyłem schematu zasilacza.

@SQ4CTK - tak by było dobrze, jednak chciałem ograniczyć wymiar obudowy wzmacniacza. Dlatego spróbowałem z transformatorem 1:9 i rezystorem 450ohm. Nie mogło wyjść idealnie

@SP3SUZ - nie wiedziałem o tym, ale teraz już będę pamiętać. Przy kolejnej konstrukcji zacznę od góry
Z tą kapilarą w moim przypadku może być ciężko bo nie ma tam za dużo miejsca. Dzięki za poradę. W wolnej chwili wrócę do tematu i spróbuję poprawić konstrukcję oraz zamieszczę aktualizacje schematu.