RF power transistors, Мощные ВЧ транзисторы Опции

[GefarD]

У кого есть опыт в разработке КВ усилителей с применение мощных ВЧ транзисторов в выходных каскадах.
Какие отечественные транзисторы существуют и какие есть зарубежного производства (500 и более ватт)

[Sergey_vrn]

Отечественные транзисторы:
2П826АС - 600Вт в непрерывном режиме, полный аналог MRF157 рабочая частота до 60МГц;
2П979В - 300Вт в непрерывном режиме, аналог MRF151G, BLF278 и т.д. тестовая частота 230МГц.

подробные данные на сайте WWW.NIIET.RU


По опыту работы с ними в КВ диапазоне, оптимально использование 2П979В.

Что бы не трудиться вот данные

Прикрепленные файлы

 2P826AC.pdf ( 134.21 килобайт ) Кол-во скачиваний: 73
 2P826AC.pdf ( 134.21 килобайт ) Кол-во скачиваний: 58
 2P819A.pdf ( 120.59 килобайт ) Кол-во скачиваний: 48
 2P979V.pdf ( 118.69 килобайт ) Кол-во скачиваний: 77

 

[GefarD]

Иностранные компании пошли дальше
BLF578-1000Вт компании NXP (PHILIPS)
STAC4932B-1000Вт - STMicroelectronics
MRF6VP11KHR6, MRF6VP21KHR6, MRF6VP41KHSR6-1000Вт компания Freescale Semiconductor
А какие трудности возникают при работе с отечественными транзисторами, большой разброс параметров у 2п826а?

Сообщение отредактировал GefarD - Dec 17 2010, 05:54

[Sergey_vrn]

Разброс параметров в КВ диапазоне у отечественных транзисторов не проявляется.
Единственно требуется индивидуальная установка токов смещения.

Вследствии высокой крутизны 2П826АС обязательно использование термокомпенсированного смещения.
Можно посмотреть у Моторолы.
Скорее всего это должно быть справедливо для всех транзисторов с выходной мощностью более 300Вт

[GefarD]

Спасибо большое что отвечаете а то сейчас все погрузились в МК
А как у наших (и если знаете у иностранных) обстоят дела с линейностью вы не проверяли их на интермодуляционные искажения?

[Sergey_vrn]

В полосе 1,5-30МГц
2П979В при 300Вт в пике огибающей, гарантировано обеспечивает минус 27дБ М3.
Правда что то не то с усилителем, уровень М3 практически не зависит от уровня выходного сигнала.

Этот же транзистор на 230МГц имеет М3 минус 30дБ при 200Вт в пике огибающей, причем при снижении выходной мощности М3 улучшается.

2П826АС обеспечивает М3 минус 27дБ при выходной мощности 800Вт в пике огибающей (УМ на 2хтранзисторах). При снижении мощности М3 улучшается.

2П978Г - при 20Вт в пике огибающей обеспечивает М3 минус 35дБ.

MRF157 - незначительно лучше, чем 2П826АС, М3 минус 27,5-28дБ при той же выходной мощности.
Пробовал MRF373 правда на 860МГц, M3 минус 28дБ при 40Вт в пике огибающей.

По другим транзисторам данных пока нет.

[GefarD]

Большое спасибо, очень полезная информация
Еще при учете что такие транзисторы стоят приличных денег можно сказать что она становится золотой
Вот думаю если взять 2П826АС (думаю для 14Мгц будет нормально)и сделать два усилитель объединить их сумматором по выходу по моим представлениям 1500Вт для них не должен быть критическим режимом
И еще такой вопрос не совсем по теме, но близок если применить вместо теплопроводный пасты специализированные прокладки я не помню точное название (серо-синие такие) кажется они не токопроводящие как лучше реализовать контакт с истоком и корпусом (просятся какие-то перемычки)
Характеристика конечно очень крутая ток покоя наверно будет 0.8А для класса АВ

[nikolas]

) вдруг не заметили http://www.niiet.ru/product/shf_bitrans.htm

[Sergey_vrn]

Для 1500Вт сложить 2 УМ на 2П826АС - нормальное решение.
Хотя все зависит от требований ТЗ, иногда надо для 1кВт складывать 4 УМ по 1кВт.

Нельзя использовать изолирующие прокладки под фланцами транзисторов, только паста или индий.
Резко ухудшается тепловое сопротивление корпус-теплоотвод.

Для класса АВ ток покоя примерно от 0,5 до 1А.

[GefarD]

Значит будем использовать старою добрую КПТ-8
http://nterm.ru/production/kptd-ru/list/ вот про эти я писал

[loreley]

На счет материалов. Что скажете по поводу вот такого: http://www.panasonic.com/industrial/compon...s_info_0105.pdf
Pyrolytic Graphite Sheet - теплопроводность гораздо выше, чем у меди. Производитель как раз рекомендует для применения с мощными транзисторами для лучшего теплоотвода.
Ну и стоимость не слишком велика http://parts.digikey.com/1/parts/988732-py...yg-s131810.html

[Sergey_vrn]

Давно хотел поробовать Pyrolytic Graphite Sheet но купить не получилось, да не такой он и дешевый.

[loreley]

А почему не получалось купить?Проблемы с поставщиками? Просто тоже думал о его применении. Цена высока, но относительно стоимости высокочастотных мощных транзисторов (для которых и использовать данную прокладку) - не так уж и много)))

[GefarD]

А этот материал токопроводный?
Получается придется делать с печатной платы перемычки под винт
Я так понял это совсем другой материал в сравнении с тем который я давал ссылку

http://www.graftechaet.com/eGRAF/eGRAF-Pro...-Spreaders.aspx
Вот еще нашел одну разработку

[Sergey_vrn]

Там разный есть.
У меня купить не получилось.
Писал во многие конторы, на сайте есть, как до дела доходит, то нет.
Но это было год назад, сейчас может что нибудь изменилось.
Надо еще раз попробовать.

[serges]

В полосе 1,5-30МГц
2П979В при 300Вт в пике огибающей, гарантировано обеспечивает минус 27дБ М3.
Этот же транзистор на 230МГц имеет М3 минус 30дБ при 200Вт в пике огибающей, причем при снижении выходной мощности М3 улучшается.
2П826АС обеспечивает М3 минус 27дБ при выходной мощности 800Вт в пике огибающей (УМ на 2хтранзисторах). При снижении мощности М3 улучшается.
MRF157 - незначительно лучше, чем 2П826АС, М3 минус 27,5-28дБ при той же выходной мощности.

А как они КСВ держат в полосе 1.5-30МГц, работали ли Вы сними на антенну?

[Sergey_vrn]

На антенну не пробовал, КСВ =3 по кругу на 30МГц пробовали, держат.

[GefarD]

а не большой КСВ или я что то не так понял?

[serges]

а не большой КСВ или я что то не так понял?

КСВ реальных широкополосных антенн в этом диапазоне доходят до 20 и выше на отдельных частотах.
Все мощные полевики здесь не канают. Нужны биполярные, которые терпят КСВ 30:1 в течении 1 сек.
Может быть, есть и полевики такие, тогда поправте меня.

[Sergey_vrn]

КСВ 30- это не антенна, а ее отсутствие или КЗ. Такой КСВ надо еще постараться получить и работать на него не требуется - смысла нет.
Что бы держать более высокий КСВ, снижают загрузку транзисторов. Тот же 2П826АС (биполярные на такую мощность вообще не существуют)при 300Вт выходной мощности убить очень трудно.



В мощных УМ еще много слабых мест кроме УМ, например керамические ВЧ конденсаторы. При высоких КСВ нагрузки иногда отгорают первыми.

Вообще то разработка УМ работающего на высокие КСВ нагрузки задача комплексная.

[proxi]

разработка УМ работающего на высокие КСВ нагрузки задача комплексная

но и нагрузка то, тоже комплексная

[Sergey_vrn]

Коротко о механизме выхода из строя мощных ВЧ полевых транзисторов при высоком КСВ нагрузки:

1 - напряжение сток-исток превышает пробивное;
2- ток стока превышает предельно допустимый;
3- превышение максимальной мощности рассеиваемой транзистором.

Второй и третий варианты достаточно медленные, обычно защиты с ними справляются, транзисторы имеют большие конструктивные запасы по рассеиваемой мощности и току стока.

А вот при превышении максимально допустимого напряжения сток-исток транзистор сгорает быстро, защиты могут не спасти.

[serges]

КСВ 30- это не антенна, а ее отсутствие или КЗ. Такой КСВ надо еще постараться получить и работать на него не требуется - смысла нет.

Есть такие антенны, широкополосные: дельта, ромб.
Используются при зондировании ионосферы. Режим работы импульный-100мкс__20-100Гц.
Всякая защита от ксв бессмысленна: 1-2 импульса на одной частоте.
2Т980А хорошо работают, но для 1кВт нужно 4 модуля по 300Вт. А для 5кВт вообще нереально сделать на них.
Механизм выхода из стоя полевиков мне известен. Упоминаемые выше MRF157 очень легко вылетают,
очень неудачные транзисторы.

[GefarD]

Хотел спросить про механизм выхода из строя транзистора, из-за самовозбуждения каскада раскачки иногда "выгорал" затвор никто не сталкивался?

[GefarD]

Наткнулся на статейку, в ней авторы уверяют что сейчас разрабатываются новые транзисторы серии КПК109 и параметры превосходят иностранные аналоги в частности по широкополосному согласованию и уменьшена выходная емкость.
Кто что слышал по новым разработкам?

[Sergey_vrn]

То: GefarD Сталкивался со случаями, когда из-за возбуждения оконечного каскада выгорали предварительные каскады.
Наоборот случаев не было.
Бывало, что затворы пробивались у самовозбудившегося каскада.

То: Serges
Я давно уже работал 2T980A, при номинальном питании они горели как спички.
Это была моя первая работа, как раз УМ для зондирования ионосферы 5кВт.
Тогда обошлись снижением питания до 30В. Стало намного проще. С пары 2T980A получали примерно 300Вт.

Вот картинка УМ на 2П826АС при номинальном питании 50В отдает 1кВт, для неубиваемости снижаем питание, получаем 500 Вт с пары и дальше только складывать.


То: GefarD Что такое КПК109? Не слышал.
Сейчас у нас разрабатывают КП999, КП9101,КП9102 но пока образцов не было.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[GefarD]

КПК109 как я понял это макросборка транзисторов в одном корпусе соединенных последовательно для увеличения напряжения питания
http://ru.domaind5a166.kulibin.org/ вот тут можно немного почитать
Сергей спасибо Вам за фото очень интересно было наглядно увидеть усилитель, возник вопрос не совсем по теме между ферритами расположены прокладки как я понял это теплоотводы неужели феррит так сильно нагревается? или я не прав?
Если не коммерческая тайна можете рассказать параметры новых транзисторов
serges мне кажется Вы загоняли транзистор не совсем в подходящие для него режимы, поэтому они наверно и горели

[Sergey_vrn]

То:GefarD
1. Спасибо за ссылку про КПК109 рисунки не открываются, но о чем речь понял, статьи авторов "Нептуна" на тему каскодного включения МДП транзисторов по схеме ОИ-ОЗ встречал.

2. Металлические вставки значительно снижают температуру ферритовых колец, УМ рассчитан на непрерывную круглосуточную работу с выходной мощностью 1кВт в режиме CW.

3. Серия КП999-КП9102 не коммерческая тайна. Это серия LDMOS транзисторов с напряжением питания 50В, на частотах до 3 ГГц, планируется 9 типов транзисторов, выходная мощность до 120Вт на 3,1ГГц. Про параметры говорить рано, скоро будут первые кристаллы, тогда можно будет что-то сказать

[GefarD]

Честно очень приятно что наше производство еще развивается, а то обидно становится после некоторых слов чиновников наподобие того что если наша промышленность не может произвести мы должны закупать за рубежом (пропукали гражданку, добьем военку) отвлекся
А по вашему мнению есть перспективы у таких макросборок? Что то я не встречал зарубежные аналоги ( может плохо смотрел)
P.S. извините что задаю много вопросов по вашему усилителю, но на нем как я понимаю нет термостабилизации.

[serges]

То: Serges
Я давно уже работал 2T980A, при номинальном питании они горели как спички.
Это была моя первая работа, как раз УМ для зондирования ионосферы 5кВт.
Тогда обошлись снижением питания до 30В. Стало намного проще. С пары 2T980A получали примерно 300Вт.

Вот картинка УМ на 2П826АС при номинальном питании 50В отдает 1кВт, для неубиваемости снижаем питание, получаем 500 Вт с пары и дальше только складывать.

В импульсном режиме они не горят. Все проблемы в непрерывном режиме, питание я снижал до
40В, 250Вт с канала.
А что там у Вас за поперечные пластины на трансе? Для 500Вт транс великоват, потери д.б. большие.
Какая получилась неравномерность и при какой полосе?

[GefarD]

Ну как я понял это усилитель не на 500Вт, а на 1КВт. так что транс нормальный, там ток ампер под 30-40
Вот на итальянском форуме обсуждают подобный транзистор http://www.arifidenza.it/forumom/topic.asp?TOPIC_ID=110975
Только у них входной трансформатор в три раза больше чему у нашего, интересно почему.

[serges]

Ну как я понял это усилитель не на 500Вт, а на 1КВт. так что транс нормальный, там ток ампер под 30-40
Вот на итальянском форуме обсуждают подобный транзистор http://www.arifidenza.it/forumom/topic.asp?TOPIC_ID=110975
Только у них входной трансформатор в три раза больше чему у нашего, интересно почему.

Цитата исходного поста:
То: Serges
Вот картинка УМ на 2П826АС при номинальном питании 50В отдает 1кВт, для неубиваемости снижаем питание, получаем 500 Вт с пары и дальше только складывать.

На итальянских картинках входной транс совсем небольшой, типа 6 колец К10х6х3,
да и выходной поменьше.

[Sergey_vrn]

Входной трансформатор у итальянцев на относительно больших кольцах, возможно именно такие были в наличии вот и весь секрет.
Размеры выходного трансформатора у итальянцев меньше нашего, но неизвестно сколько времени непрерывно при мощности 1кВт может работать этот усилитель. Мы пробовали делать трансформатор примерно такого же размера, как у итальянцев, трансформатор выдерживал непрерывную работу в течении 5мин потом перегревался. Мы использовали феррит 300ВНС, что используют итальянцы неизвестно, может у них феррит лучше?

[GefarD]

Может быть или провода слишком толстые) Я так посчитал примерно 10Вт на вход нужно
А выходной трансформатор греется как я понимаю из за синфазных токов, может у них секрет какой есть?
Еще такой вопрос, а вы не пробовали между стоками включать трансформатор с разнонаправленными обмотками для подавления четных гармоник?

[serges]

Входной трансформатор у итальянцев на относительно больших кольцах, возможно именно такие были в наличии вот и весь секрет.
Размеры выходного трансформатора у итальянцев меньше нашего, но неизвестно сколько времени непрерывно при мощности 1кВт может работать этот усилитель. Мы пробовали делать трансформатор примерно такого же размера, как у итальянцев, трансформатор выдерживал непрерывную работу в течении 5мин потом перегревался. Мы использовали феррит 300ВНС, что используют итальянцы неизвестно, может у них феррит лучше?

Вносимые потери достаточно большие. Я делал 1кВт непрерывый на 50МГц, сверху на транс транзисторы дул вентилятор от того же питания. И это неизбежно. Увеличивая длину транса, увеличиваете вносимые потери.
Если еще ставить транс между стоками, это добавит неудобства для разводки, трансик будет большой из-за толстых проводов.
Вы не ответили по поводу поперечных пластин на трансе.

[Альберт]

Меня сейчас интересует вопрос, точнее вопросы:
1. Современные перспективные полупроводниковые приборы позволяют реализовать усилитель (или генератор) с выходной мощностью не менее 100 Вт (до 1 кВт) на частотах 433, 915, 2450 МГц (на каждую частоту свой) в непрерывном режиме. Соответственно интерсуют тех.параметры подобных девайсов.
2. Если есть такая возможность (см. п.1), кто-либо их делает и продает в РФ?

[Sergey_vrn]

To serges: Поперечные пластины на трансформаторе- теплоотвод. Весьма эффективно работает.
Температура трансформатора снижается с 70-80 градусов до примерно 40 градусов даже без обдува.

To GefarD: С дифференциальным трансформатором для подавления четных гармоник есть одна проблема, при определенной длине обмотки и волновом сопротивлении линии этот трансформатор входит в резонанс с выходной емкостью транзисторов на частоте 2гармоники. Попав на эту частоту транзисторы горят как спички.

То: Альберт
Из отечественных транзисторов на частоты 430МГц и 915МГц в настоящее время серийно выпускаются отечественные LDMOS транзисторы 2П998БС, 2П980БС соответственно.
Эти транзисторы отдают 150Вт в непрерывном режиме. Производит ФГУП "НИИЭТ".
Параметры:

Прикрепленные файлы

 2P980BC.pdf ( 155.24 килобайт ) Кол-во скачиваний: 45
 2P998BC.pdf ( 127.1 килобайт ) Кол-во скачиваний: 47

 

[GefarD]

Если не секрет какой клей был использован что бы приклеить пластины, радиал или алсил?

[Sergey_vrn]

Клей БФ-2