Massima tensione alimentazione MRF150

[vexator]

Salve ragazzi,
sto sperimentando un fantastico lineare HF da 600W con quattro MRF150.
Il progetto prevede una alimentazione di 50V 20A. Fin qui tutto bene.
Vorrei utilizzare un semplice alimentatore non stabilizzato, quindi un trasformatore, un ponte e un bel condensatore. Il trafo è da 40V, quindi raddrizzati si arriva a circa 56V, meno la caduta sul ponte si arriva a circa 53V.
Secondo voi, questo surplus di tensione di pochi volt, potrebbe danneggiare i transistor?
Leggevo sul datasheet ( http://www.macomtech.com/datasheets/MRF150.pdf ) che la VDS massima è di 125V, quindi bel al di sopra...
Qual è il vostro parere?

[Ottone]

73 vexator,

a parte i problemi di massima tensione source drain (sui quali devi pensare che si sommano eventuali extratensioni in caso di ROS in uscita ed impedenze non perfettamente a 50 ohm ;)  )
tieni conto che, sebbene si tratti di una pratica spesso diffusa (vedi ampli ZG e non solo, anche RM ed Electronic Systems lo fanno), fornire una tensione di alimentazione ad un transistor RF, significa che non sarà lineare come amplificatore.
A mio avviso, se ti fai due conti, non credo sia una grande spesa stabilizzare quei 50 volts.

Cmq dagli esempi applicativi e anche sul data sheet, notavo che viene fornita sempre una tensione non superiore ai 50 volts (anche se non penso che quei 3-5 volts in più siano un problema).

Ciao

P.S. facci sapere. ;)

[vexator]

ciao, grazie per la risposta.
sono in fase di sperimentazione pura, quindi se mi rendo conto che l'alimentazione non stabilizzata non va bene passerò a quella regolata.
Il tutto sarà completamente gestito da un microcontrollore (PIC), controllo del ros, ecc...
Quindi 5-6V in più non fanno danni, giusto per sapere visto che gli mrf150 non costano poco...

[Ottone]

Se vuoi dirlo,
quanto costano quei mosfet?

Ciao

[vexator]

intorno ai 50 euro.
su ebay costano molto meno, anche 20 euro.

[LuckyLuciano®]

hai provato a sotto-alimentarli?
Tipo 14v?

[vexator]

hai provato a sotto-alimentarli?
Tipo 14v?

come mai?

[Ottone]

Credo che LuckyLuciano stia pensando di sottoalimentarli a 14 volts per vedere se si possono utilizzare sui lineari da BM.

Cmq Luciano,
credo che a 14 volts, se funzionano, siano davvero poco lineari...
è molto bassa come tensione.

[vexator]

alimentandoli a 35V danno quasi la metà, direi che a 12 volt, quattro mef150 non arrivano a 100W...

[Ottone]

alimentandoli a 35V danno quasi la metà, direi che a 12 volt, quattro mef150 non arrivano a 100W...

A parte il fatto che cmq i 56 o 53 volts non avrebbero danneggiato nulla,
in realtà si tratta di una tensione che avresti a vuoto, cioè a finali non polarizzati e senza amplificazione; mentre nel caso reale, con una tensione di bias sul gate e una potenza di pilotaggio, la tensione sarebbe ben più bassa per via della caduta.

Ciao.

P.S. Bel lavoro. :)

[vexator]

In realtà il progetto è un tantinello più "grosso". Infatti sto utilizzando due stadi da 600W collegati con uno slitter/combinatore a due canali. Quindi la potenza è di 1200W  :mrgreen:

per il cablaggio interno quale cavo schermato mi consigliate?
l'RG142 escluso, costa troppo. L'RG8xx (il mini)?

[LuckyLuciano®]

Credo che LuckyLuciano stia pensando di sottoalimentarli a 14 volts per vedere se si possono utilizzare sui lineari da BM.

Cmq Luciano,
credo che a 14 volts, se funzionano, siano davvero poco lineari...
è molto bassa come tensione.

esatto ed intuitivo  :mrgreen:
Si infatti penso che facciano abbastanza pietà

[vexator]

Ecco il parere di un radioamatore americano:

Hi Giovanni,

The lower you run the supply voltage, the more SWR tolerant the amplifier will be.  That's the basic trade-off.

Here are some of the contributing factors:
- The MRF150 spec for drain-source breakdown voltage is 125V
- When Motorola made the FETs, they tested them to a higher spec - 135V
- The action of the output transformer in the EB104 (as with all push-pull amplifiers) causes the peak RF voltage to reach 2X the DC power supply voltage
- If the amplifier operates into an open circuit, then you have a forward-going wave of a certain voltage.  The open circuit reflects this as another voltage wave.  The two of them can add together at the FET drain, doubling the voltage.

In practice, the transformers have some loss, and your lowpass filter will have some loss, and this helps protect the FETs some.

My employer from 1989-1994 built 1,200 amplifiers, 300 watts, with MRF150 FETs.  We operated the FETs on 48V.  One of our production line tests was to disconnect the output while the amplifier delivered 300W.  They all survived.  I ran some of the amps on 52V, to get a bit more power, and they did not survive the open-circuit test.

Can you place some diodes in series with your 55V power supply to reduce the voltage?

Hope this is helpful.

[Ottone]

Ecco il parere di un radioamatore americano:

Hi Giovanni,

The lower you run the supply voltage, the more SWR tolerant the amplifier will be.  That's the basic trade-off.

...cut...

Ciao vexator,

beh, ti ha detto una cosa ovvia! ;)

Un disadattamento di impedenza, in particolare un ROS alto per antenna lunga (che si ripercuote sul circuito come un'impedenza alta di carico) significa per i transistor finali vedere una tensione alta sui loro drain.
Tutto questo diventa ovvio se si pensa che in base alla legge di ohm, tanto più è bassa l'impedenza del carico applicato ad un generatore di corrente, tanto minore sarà la tensione misurabile sul circuito (e maggiore la corrente ovviamente); esattamente al contrario, se si alza l'impedenza del carico, maggiore sarà la tensione che circola sul circuito e se essa oltrepassa la "safe operating area" il transistor con tutta probabilità si brucia.
Non a caso il tipo che ti ha risposto, ha detto che per verificare la resistenza degli MRF150 in oggetto alle sovratensioni sul drain, staccava completamente il carico (condizione di impedenza altissima, dato che il circuito è aperto).

Direi che il dato interessante che ti ha fornito è quelloc he i transistor con 48 volts di alimentazione, possono reggere un disadattamento con impedenza molto elevata. (tu ti fideresti a staccare l'antenna mentre erogano i 300 watts?  :mrgreen: )

Ciao

[vexator]

Ho fatto qualche misura sull'alimentatore (trasformatore + ponte + condensatore da 68000uF). Ho usato una resistenza di potenza da 2,2 ohm come carico.
Senza il carico la tensione è di circa 57V, con il carico scende a 47V!
Più di 10V di caduta.
dovrò usare un transistor per regolare la tensione di uscita....

[Ottone]

Ho fatto qualche misura sull'alimentatore (trasformatore + ponte + condensatore da 68000uF). Ho usato una resistenza di potenza da 2,2 ohm come carico.
Senza il carico la tensione è di circa 57V, con il carico scende a 47V!
Più di 10V di caduta.
dovrò usare un transistor per regolare la tensione di uscita....

Vexator,
secondo me non ti conviene andare con l'alimentazione non stabilizzata, in quanto il lineare non è affatto lineare in quella maniera:
prova a pensare all'uso in SSB, dove potenza e quindi assorbimento dall'alimentazione (e relativa caduta di tensione) variano in continuazione... Addio linearità e punto di lavoro.

Hai provato a vedere gli ali switching cinesi da 48 volts e 500 watts venduti a 49 dollari cadauno su Ebay?

In alternativa, secondo il mio punto di vista, sarrebbe meglio metter una batteria di finali al tuo trasformatore + ponte + diodi, per stabilizzare il tutto.
Credo che il tuo ampli lo meriti.

Ciao