2 * 3-500ZG HF LINEAR AMPLIFIER PROJEKTI
Aloitus
Projekti alkoi sopivan kytkentäkaavion
etsiskelyllä.
Rakentelun pohjaksi valitsin
kytkennän, jossa
on käytetty 2 kpl 3-500ZG putkea.
Valitsin kytkennän, koska minulla on
anodivirtalähde ja ylimääräiset putket valmiina.
Muutokset
Kytkennästä jätän pois seuraavat toiminnot:
- Tehonmittauksen, koska hyviä
tehomittareita on erikseen. Kotelossa on tilaa tehomittarillekin.
- ALC:n, ALC on operaattorin
hanskassa. Nykyisissä radioissa tehon säätö on helppoa ja ne pitävät
lähtötehon asetellussa arvossaan.
- Inputin sovituspiirit.
Kahden putken tulo impedanssi on lähellä 50-60 ohmia.
Muita muutoksia kytkentään:
- Mittareiden napojen rinnalle
diodit suojaamaan mittareita. (Edullisia isoja analogisia mittareita hankala löytää.)
- Parasiittikuristin
PA0FRI
ohjeen mukaan.
- PI-suotimen kela rollerilla, 10 m bandin kela
erillisenä.
(suunnitelma muuttui myöhemmin)
- Releiden virtalähde > releiden mukaan, 24 VDC.
Radion maksimi arvot 16VDC/0,5A, joten PTT:n ohjaukseen ensin pienempi
jännitteinen rele.
- Bias-virran säätävä zenerdiodi > transistorilla terästetty kytkentä
jossa riittää pienempi tehoinen zenerdiodi. 50W:n zenerdiodia hankala löytää.
- Anodijännite on korkeampi 3500 V. Mikäli laite toimii
kunnolla, olisi tarkoitus tehdä virtalähde, jossa anodijännite on 4000 V.
Osien hankintaa
Lineaarisen rakennusprojektissa on käynnissä osien hankinta. Osia ei olekaan helppo löytää, joten täytyi turvautua Amerikassa asuviin sukulaisiin.
Osaluettelo:
B1: 220 VAC puhallin, teho 100 cfm, joka on noin 170 m³/h. Ajattelin laittaa kaksi 230VAC:lla toimivaa puhallinta (120*120*38mm, 156 m³/h) siten, että toinen puhaltaa putkien kannalle pohjasta raitista ilmaa ja toinen putkien takaa kuuman ilman pois. (Partco)
C3: Tune-kondensaattori, säädettävä ilmavälikondensaattori, 10 - 250 pF/3 kV. Pohjakapasitanssi ei saisi olla tuosta korkeampi, tulee ongelmia 10 m:n bandillä. Mittarilla mitattu pohjakapasitanssi onkin 20 pF (MFJ 282-2008-1 10-250pF/3kV)
C4: Load-kondensaattori, säädettävä ilmavälikondensaattori, 30 - 1200 pF/1.1 kV. Pitäisi riittää 80m:n bändille asti. 160 m:n bandi tarvinnee suuremman. (RF-parts C1350 29-1400pF 1kV)
J1: RF-input liitin. Normaali UHF-runkoliitin, kiinnitys neljällä ruuvilla. (Partco)
J2: RF-output liitin. Normaali UHF-runkoliitin, kiinnitys neljällä ruuvilla. (Partco)
J4: RF-osan ja power-osan välisen kaapelin liitin. Military liitin (Partco). Anodijänniteliittimeksi UHF-runkoliitin (teflon).
RFC1: Hehkukuristin. Bifilaarinen käämitys ferriittitangolle. Kestettävä 30 A:n virta. (MFJ 10-15115-1)
RFC2: Anodikuristin. Kestettävä 4 kV jännite ja 1 A:n virta. (MFJ 19-15187)
Z1 ja Z2: Parasiittikuristin. 2 kpl 100 ohmin massavastusta rinnakkain ja kela "hairpin" PA0FRI:n ohjeen mukaan.
Anodin block-kondensaattori: Venäläinen 2200 pF / 10 kV
Muut kondensaattorit: Silver micoja.
T2: Hehkumuuntaja 230 / 5V AC 30A väliulosotolla. Muuntaja ilman väliulosottoa käy myös. Tällöin bias-zenerdiodi on kytkettävä katodin puoleiseen hehkuun. (Intertrafo)
Putket: 2 kpl 3-500ZG (RF-parts)
Putkien kannat. (MFJ).
PI-Filtterin teoriaa
PI-Filtterin mitoitusta PA0FRI:n kaavoilla: Lähde: http://www.xs4all.nl/~pa0fri/Lineairs/Frinear750/FRI750uk.htm .
Arvot joilla käyrät laskettu ( 2 * 3-500ZG): Anodivirta 0,8A, K=1.87, Q=10.
Käyristä ainakin selviää, että anodijännitettä nostettaessa täytyy kondensaattoreita pienentää ja kelaa suurentaa.
Käytännössä hajakapasitansseja tulee lisää.
Kotelo
Kotelo olisi tarkoitus valmistaa metritavarasta. Kotelon runko
ohutseinäputkesta 10mm * 10mm hitsaamalla. Kotelon seinät alumiini levystä. Painoahan sille tulee,
mutta tukeva on pöytäkin.
Kotelon kehikon piirustukset ja rautalankamalli:
Alumiinilevyjen mitat, chassis. Alumiinin paksuus 1,5 mm. (Reiät putkien kannoille.)
Pohjalevy (päältäpäin). Reikä laitetuulettimelle, joka imee ilman pohjasta ja puhaltaa putkien kannoille.:
Etulevy. Reiät mittareille, kytkimille, tune- ja load-konkalle sekä rollerin kierroslaskurille.:
Takalevy (edestäpäin). Reikä Laitetuulettimelle, joka puhaltaa ilman putkien takaa ulos. Reikä suurjänniteliittimen eristelevylle ja RF ja syöttöjänniteliittimelle. :
Kotelon kehikko on hitsattu ja alumiinilevyjen työstö on
käynnissä. Kiitokset Arille kotelon
hitsaus hommista. Mittatarkkaa työtä.
Kuvassa kehikko ja chassis putkenpaikoilla rei'itetty.
Reiät tehty aukkoporalla.
Kuvassa Takalevy. Anodijänniteliitin ja eristelevy
puuttuu. Laitepuhallin puhaltaa putkien takaa ilman ulos.
Liittimet virtalähteen ohjauskaapelille, RF-sisäänmenolle ja RF-ulostulolle.
Kuvassa pohjalevy. Laitetuuletin imee ilmaa alta ja puhaltaa kotelon sisälle
putkien kannoille.
Tarkoitus pitää putkien kannat viileänä, jottei tinaukset sula.
Kuvassa suurempien komponenttien sijoituskuva.
Tästä pitäisi RF-osan ruveta valmistumaan. Rolleri piti pyöräyttää 90 astetta
kyljelleen ja tehdä akryylistä eristekulmat ettei ota kiinni chassicseen.
Akryyli olikin ronkeli taivutuslämpötilasta.
Pari ensimmäistä katkesi. Putkien kannat on noin sentin chassista alempana,
jotta ilmaa pääsee liikkumaan putken ja chassiksen välistä.
Anodijännitteen syöttöliitin eristelevyssä. Powerin ohjauskaapeliliitin on
samanlainen kuin nykyisessä vahvistimessa.
Käy sama virtalähde, kunhan ensin selvittää kytkennän.
Chassicsen alapuolelta. Putkien kannat ja hehkumuuntaja 230V / 2.5V-0-2.5V /30A. Chassiksen kiinnitysruuvien mutterit on hitsattu kiinni putkeen.
Etulevyn reiät paikoillaan Säätönuppien akselit tehtävä eristävästä
materiaalista. Ehkä hiukan lyhyemmät vois olla nätimmät.
Sitten lopuksi hionta ja väriä pintaan.
Putket, parasiittikuristimet ja block-kondensaattori paikoillaan. 10:n kela muodon vuoksi. ( Tämä kela on myöhemmin korvattu pitemmällä 10-15-20 kelalla. Tällä kelalla sai 10:llä hyvät tehot ulos, mutta rolleri ei kestänyt 15 m bandillä)
Tällä yritetään vähentää rollerin vaikutusta 10:n bandillä.
Mittarien shunttivastukset on asennettu mittarin sisälle. Mittari
skaalattu 0-1A DC.
Mittarien napojen väliin kytketään "suoja"- diodit ja kondensaattori.
Mittarien asteikot on vielä alkuperäiset. (oikea mitta-alue on 0-1 A DC) Maksimi anodivirta 800 mA ja hilavirta 350 mA.)
Block-kondensaattori venäläinen 2200 pF / 10 kV
Tune konkan pääty. Roottori on kytketty maihin. Staattorille tuodaan signaali block-konkan kautta.
Parisiittikuristimet ja keraamisella rungolla varustettu anodikuristin.
Rollerin kierroslaskuri.(Joka korvattu myöhemmin bandinvalinta- kytkimellä)
Rollerin kierroslaskuri takaapäin. Rollerin akseli on tehtävä eristävästä materiaalista.
Etulevy maalattu.ja kalustettu. Pitäsi keksiä jonkinlainen merkintätekniikka.
Takalevy maalattu.ja kalustettu. Lisättävä suojamaadoitukselle liitinruuvi.
RF-osa tässä vaiheessa. Rollerin akselin on eristetty ja 10:n kela ruuvattu kiinni.
Chassicsen alapuolella kytkennät käynnissä. Ohjausjännite 24VDC.
Radiolle menevä PTT-signaali on +5VDC. Regulaattori puuttuu kuvasta.
Releet vasemmalta oikealle: PTT, anodijännite on/off, power on/off..
Kuvassa keskellä alumiinilevyssä 2N3055 transistorilla terästetty zenerdiodi, kytkennällä korvataan 50W zener.
Kytkennällä säädetään bias- virta. Bias virta 10-20% maksimi anodivirrasta.
Mittarit kytketty. Lisätty suojadiodit ja venäläis valmisteiset "silver micat". Chassiksen läpivienneissä läpivienti kondensaattorit.
Kokeilut tehty ilman anodijännitettä. Releistykset toimi, mutta inputin rx/tx releellä outoa päästöviivettä. Eikun rele vaihtoon.
Standby-kytkin oli kytketty väärille kärjille.
Silmät kiinni ja anodijännite päälle.
Ensimmäiset tehot päästelty menemään keinokuormaan. Anodihattuihin uudet kierteet ja paremmat ruuvit.
10:llä lähtötehoa 1 kW 35 watin ohjauksella. Rolleri on huono. 20:llä pintä kipinöintiä.
15:llä samoin. 40:llä ja 80:llä yli kilowatti pihalle.
Eikun parempi rolleri hakuun.....kuva ennen muutosta
.
Rollerista otettu akseli pyörineen pois ja tehty siitä perinteinen kela. Samalla
korvattu kierroslaskuri band-kytkimellä.
10, 15 ja 20 samalla kelalla.
Valitettavasti etulevyyn joutuu tekemään muutoksia.
Jospa nyt rupeaisi kestämään.
Kelan "tapituksia" haettu kohdilleen. Kokeilun tuloksia keinokuormaan:
80:llä 1800W lähtötehoa..
40:llä 1800W lähtötehoa.
20:llä 1400W lähtötehoa.
15:llä 1200W lähtötehoa.
10:llä 1000W lähtötehoa.
Linukka valmiina tositoimiin..
CQ WWW RTTY contestia ajettu muutama tunti 10 metrin bandiä 800 - 1000 W:n lähtöteholla. Laite toimi ja kesti.
Siirryttiin kaukolämmöstä sähkölämmitykseen .....
Kiitokset
Kiitokset Manulle OH7UE, Eikalle OH7ER ja ARILLE konsultaatiosta.