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▼ 【1863】3.5/7MHz 2バンドリニアアンプの改造工事 JA1XBY 22/9/19(月) 11:49 [添付][添付][未読]
【1863】3.5/7MHz 2バンドリニアアンプの改造工事
 JA1XBY  - 22/9/19(月) 11:49 -
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   改造工事実施の背景

パラレルプッシュプルアンプの出力トランスにおいて、負荷との最適インピーダンス比を実現しようとするとトランス1個では構造的に不満があるため、プッシュプルの両出力にそれぞれ個別にトランスを用意して出力側で合成する方法に変更する。

その他FETのバイアス電流の温度安定度が不十分で、長時間送信すると電流が2A程度上昇して損失が100W程度増加するためこれを改善する。


出力トランスの構造

プッシュプルアンプの最適負荷抵抗は、電源電圧50V、出力600Wで設計すると約8Ωになるので、8Ω：50Ω（巻き線比で1：2.5）となり、1次側を2回巻、2次側を5回巻にすれば実現可能である。

従来機はメガネ型フェライトコアの2つの穴に真鍮パイプを2本通して2枚の基板で両端を挟んだ構造になっています。

真鍮パイプは一方の基板でパイプ同士を接続してFETの電源供給端子、他方の基板はパイプを固定するのみで開放とし、それぞれのパイプの開放端部に電線を接続した上でそれぞれの電線を互いに他方のパイプに挿入することで、パイプと電線の直列接続で1次側の2回巻を実現していました。

この方法の欠点は直列接続した1次巻き線の電線と2次巻き線の電線の結合が不十分のようで、実際にはリーケージインダクタンスによる位相ズレが大きくなって現れます。

そこでプッシュプルアンプの一方の最適負荷抵抗が8Ωの1/4の2Ωであることに着目し、巻き線比1:5のトランスを個別に2個用意して出力側で合成する方法に改造することにしました。

B級やAB級のプッシュプルアンプは信号電流に比べてバイアス電流が小さいため、ゲート信号の負の半サイクルではFETのドレインインピーダンスが高く開放と考えて問題無く、信号の半サイクル毎に互いにON/OFF動作をするため、二つのトランスの2次巻き線を並列に接続しても問題ないことになります。

1枚目の写真が改造前、2枚目の写真は改造後の出力トランスが写っていますが、スリーブコアが4本並んで配置されていてそれぞれのコアにΦ9mmの真鍮パイプが挿入されています。

コア両端の基板にて真鍮パイプ4本がジグザグに直列接続され、両端がプッシュプルアンプのそれぞれのドレインに、真鍮パイプの中間接続部分を電源に接続します。

2次巻き線は真鍮パイプを2本づつ1組にしてそれぞれ5回巻し、出力側を並列接続して出力端子に接続します。


バイアス電流の温度補償

従来機は特別なバイアス温度補償をしておりませんでしたが、連続運転による温度度上昇でバイアス電流が上昇して損失も増加するため、バイアス電圧調整ボリュームにサーミスタを接続して改善することにしました。

サーミスタはFETのパッケージに直接当てると急激に抵抗が変化して好ましくないため、基板の表面にシリコングリスで密着して平均的な温度上昇で変化するようにした結果、電源投入時から連続運てまで殆ど変化が分からない程になりました。

写真の通りバイアス調整回路は4本のFETに個別に付いていて、写真上部に見えますディップスイッチでそれぞれON/OFFが可能です。


改造後の性能とローカルリポート

効率60%
IMDは未測定
自身の受信機によるモニターでは以前よりスムーズに声が聴こえる気がします。
BOPさんとADXさんからも同様な受信評価を頂きました。

JA1XBY


　　　

添付画像
【DSCN1137.JPG : 0.8MB】

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【DSCN1150.JPG : 0.8MB】
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