miércoles, 14 de marzo de 2018
jueves, 13 de abril de 2017
jueves, 14 de enero de 2016
FUENTE CONMUTADA REGULADA Y REGULABLE 500W
ACTUALIZACIÓN 11/12/23: Instructivo didáctico de LU5BBB para fabricar el transformador de potencia: Archivo 1, Archivo 2
Actualización: 03/03/2017
El origen de este proyecto fue tener una fuente conmutada regulada para mi equipo transmisor, que pueda armarse con componentes que tengamos en nuestro shack (nuevamente aparecen aquí las fuentes de PC), que sea de fácil construcción, que sean muy económicas, que puedan entregar una potencia considerable, pero que también puedan variar su voltaje de salida, especialmente para la fase de ajuste de las etapas amplificadoras de RF Clase E, empezando a alimentar las mismas con 12V o 15V por ejemplo, hasta llegar a la tensión nominal de trabajo, 50 a 65V.
La fuente tiene dos etapas rectificadoras de salida, cada una trabaja independientemente entregando un voltaje de 15 a 65V. Cuando estas etapas son colocadas en serie, se dispone de una fuente capaz de entregar entre 30 y 130V. La fuente fue testeada con una carga ventilada en funcionamiento contínuo hasta los 520W, dicho de otra forma, a los 520W volaron los transistores de potencia.
Los componentes que pueden no encontrarse sobre todo en las fuentes más nuevas, son los MJE13009 (transistores de potencia BJT de 400V 12A), las fuentes más antiguas sí los traían. Si no se requiere una potencia de 500W a la salida, pueden colocarse los MJE13007 o equivalente.
Los únicos componentes que no se encontrarán en las fuentes de PC, son los diodos rápidos rectificadores de salida MUR840 (diodos "ultra fast" de 400V [Pico Repetitivo Inverso] de 8A). Aquí puede utilizarse cualquier diodo rápido equivalente que se disponga, siempre y cuando que sean al menos de 200V o más, y al menos de 5A. Los MUR tienen encapsulados TO-220 así que son ideales para montar sobre disipador.
El diseño del transformador es clave para el correcto funcionamiento y sobre todo para poder llegar a los 500W de potencia de salida. No sólo hay que respetar la cantidad de vueltas sino también la topología del bobinado (Los detalles constructivos serán dados previo contacto vía HF en 80m o 40m....promovamos las radiocomunicaciones!!!)
Los inductores de salida no tienen grandes secretos, simplemente deberían utilizarse los núcleos amarillos de hierro pulverizado utilizados en las fuentes, mientras más grandes, mejor.
Otro componente clave para el correcto funcionamiento de la fuente, es el potenciómetro de ajuste de voltaje de salida. El mismo debe ser blindado para evitar que ruidos internos y externos ingresen al lazo de realimentación y genere un funcionamiento errático (el ruido es audible y puede apreciarse fácilmente).
Respecto a la sección de control, se utiliza el clásico controlador TL494 o 7500 y el comparador LM339, sección 1 para la protección por sobretensión, y sección 2 para el encendido de la fuente. Las secciones 3 y 4 no serán utilizadas (en las fuentes de PC se utilizan para el Power Good PG), característica que no es necesario tener.
Por último, hay una etapa reductora y reguladora lineal de voltaje, que alimenta la sección de control y el ventilador cuando la fuente ya arrancó. Se trata de un zener, un transistor de potencia y un par de resistencias. Yo utilicé un MJE13002, pero podría utilizarse un MJE13007 o equivalente de los usados como conmutadores de potencia. Se debe montar sobre disipador, o el mismo disipador de los rectificadores.
jueves, 12 de junio de 2014
AMPLIFICADOR RF CLASE "E" 70W
Esta etapa amplificadora forma parte del kit Fuente Modulada - Amplificador de RF. La idea fue desarrollar un circuito Bi-Banda para 80m y 40m así como también su circuito impreso.
El amplificador trabaja en clase E y se utiliza un único MOSFET con sus redes adaptadoras de entrada y salida, utilizando dos llaves doble inversoras para la conmutación entre las redes de entrada para 80m y 40m por un lado, y para la conmutación entre la red de salida para 80m y 40m.
El circuito debajo:
 |
| Circuito Amplificador RF Clase "E" 40m y 80m |
 |
| Amplificador RF Clase "E" 40m y 80m |
La foto de arriba muestra la etapa amplificadora terminada. Tener en cuenta que se corresponde con una versión anterior, observar que se utiliza una llave simple para el cambio de banda de la red de entrada. En la última versión (ver circuito), se utiliza una llave doble inversora con dos circuitos adaptores tipo "L".
Para simplificar la construcción, utilicé el cobre hacia arriba sin hacer perforaciones, eso le da una gran versatilidad, puesto que los componentes de RF son muy diferentes y depende de lo que uno encuentre en el cajón de componentes del shack.
CONSIDERACIONES DE POTENCIA:
La potencia máxima que puede entregar la etapa, alimentándose la misma con 24V es de 70W.
AJUSTE:
Si bien observando el circuito no se ven ni capacitores ni inductores variables, es muy probable que se requiera un ajuste, y esto es debido a las características del MOSFET, sobretodo porque sus capacidades interelectródicas varían mucho de componente a componentes, y por las características del transformador de adaptación de entrada, más precisamente de la permeabilidad del núcleo utilizado.
Por tal motivo, casi sin lugar a dudas, será requerido un ajuste.
Para llevarlo a cabo, el mínimo ajuste que será necesario será comprimir o estirar las espiras de los inductores de salida L40m / L80m hasta lograr la potencia de salida nominal. Por otro lado, si la ROE de entrada (entre el excitador de 10W y la etapa de RF) es relativamente elevada, puede intentarse comprimir o estirar los inductores de entrada, y reemplazar los capacitores fijos de entrada por unos variables, hasta lograr la menor ROE posible. Con un capacímetro puede medirse el valor ajustado por el variable para reemplazarlo por un capacitor fijo.
ARCHIVOS:
miércoles, 15 de enero de 2014
martes, 8 de octubre de 2013
DRIVER RF BANDA ANCHA
Octubre 2013
Luego de recibirlos en cuestión de días, armé el siguiente circuito:
Como consecuencia de haber utilizado Mosfets IXYS en RF, encontré en el sitio web de dicha marca, unos Drivers para Mosfets e IGBTs que me llamaron la atención. Un tiempo atrás, intenté utilizar unos drivers IR2110 en RF sin éxito, o al menos sin poder hacerlos trabajar ni siquiera a 3MHz (apenas si llegó a 1Mhz).
Obviamente que la ventaja de utilizar estos dispositivos, como lo dice el título, al ser NO sintonizados, nos facilita el ajuste del circuito adaptador de entrada, y ahora el ancho de banda de la etapa armada, estará determinado exclusivamente por la red de salida de RF, y no por ambas. Además, pueden excitar 2 o más Mosfets en paralelo, y al tener una entrada de alta impedancia, la entrada de RF puede provenir de un generador que asegure una señal de más de 5V de pico, como por ejemplo un generador DDS con unas compuertas buffer inversoras/no-inversoras usados en muchos circuitos (CD4049). Sólo es necesario una fuente de alimentación de alrededor de 10V a 1A aproximadamente para alimentar el excitador.
En la sección de drivers Low Side (excitadores de dispositivos referenciados a tierra, es decir no flotantes), IXYS posee una serie de posibilidades, dependiendo de la corriente de salida necesaria o de si se requiere simples o dobles excitadores.
En una compra "realizada con urgencia" a la empresa distribuidora Digi-Key, me incliné por los modelos IXD-609 y 614, de 9 y 14A de corriente pico respectivamente, por el hecho de que son los únicos con encapsulado TO-220 aptos para colocar sobre disipador. La corriente que pueden entregar es por mucho, mayor a la que consumirá una compuerta de 3 a 5nF.
VALORES MÁXIMOS:
CARACTERÍSTICAS:
Resalté las características de conmutación por el sencillo hecho de que la suma (Tr + Ton) y (Tf + Toff) está en el orden de los 70ns (igual a medio período de una señal de alrededor de 7Mhz. Cabe aclarar que las condiciones de medición fueron hechas con una carga de 15nF, en el orden de 3 veces la capacidad que tendremos como carga para un mosfet cualquiera, es decir, los tiempos serán aún menores que los publicados.
Luego de recibirlos en cuestión de días, armé el siguiente circuito:
 |
| Circuito Excitador Banda Ancha |
Otra de las ventajas de estos circuitos integrados es que la salida varía entre 0 y VCC, por lo cual no hay medio período negativo presente en las compuertas que genere calor sobre el mosfet.
Suscribirse a:
Entradas (Atom)