Форум Радиолюбителей

Схемы с 2-х секционным КПЕ

87112 просмотров, 94 ответов — стр. 4 из 7

SYN
Сообщений: 1587
31 декабря 2022 г. в 02:01#46
Очень хороший КПД, если Вы про обычный П-контур, это плохая фильтрация гармоник, при Вашей мощности это плохой выбор. Нужно принимать добротность как компромисс, тут каждый см решает.
Ну а компенсация возможно правильный путь.
Орешек
Сообщений: 3387
31 декабря 2022 г. в 02:12#47
Цитата: Донбасс
тему про двухсекционный КПЕ заняли совсем другими вопросами.


Влад пиши что хочешь.
2-х секционные КПЕ не обидятся...
Напишу потом пресеты в поддержку темы.
Орешек
Сообщений: 3387
31 декабря 2022 г. в 02:21#48
PL-контур тоже даёт некоторый прирост индуктивности
П-контурной катушки, что хорошо для малого Roe.
Скриншот с CQHAM (считал для Roe = 250 Ом).

SYN
Сообщений: 1587
31 декабря 2022 г. в 02:42#49
Донбасс, а сколько у Вас индуктивность П-контурной катушки на десятке?
Орешек
Сообщений: 3387
31 декабря 2022 г. в 03:23#50
Цитата: SYN
...получается Г-звено и за ним П-контур.
...напрягает выходная емкость ламп и емкость монтажа,
в этом случае, по схеме, все это превращается в двойной П-контур


КАк бы двойной, но есть условие.
Настройка идёт только ДВУМЯ ёмкостями, которые
стоят в правой П-контурной части.
Левая часть НЕНАСТРАИВАЕМАЯ, у которой должно
быть активное Rвх.

В Маткад это решено нахождением требуемого Zн.экв
для левой части. Правая П-контурная часть должна
выдать левой части нужное ей Zн.экв.
ДонбассДонбасс
Сообщений: 1227
31 декабря 2022 г. в 04:13#51
Там совсем небольшая индуктивность получилась чтобы КПЕ работал. Трубкой 8мм на оправке 30мм три витка. Между витками 8мм. Это 200nH. КПЕ подключен к середине катушки.
ДонбассДонбасс
Сообщений: 1227
1 января 2023 г. в 07:33#52
А вообще КПД более всего зависит от ненагруженной добротности катушек П-контура.
Вот и хотелось бы о катушках и способах достижения их высокой конструктивной добротности в готовой конструкции и поговорить.
Орешек
Сообщений: 3387
1 января 2023 г. в 10:49#53
Цитата: Донбасс
...добротности катушек...


http://analogtrx.com/SMF/index.php?topic=351.0
ДонбассДонбасс
Сообщений: 1227
2 января 2023 г. в 11:42#54
Прочитал ветку. Много букав Нужно профильное высшее образование. Нет практических советов по изготовление высокодобротных катушек. Какой она должна быть для, допустим диапазона 29мГц и мощности 1кВт - диаметр провода, диаметр оправки, шаг намотки, длина намотки в зависимости от количества витков, сколько индуктивности "сьедает" каждый сантиметр подключающих проводников...
ВОт скриншот одной считалки по расчету катушек с максимальной добротностью. Здесь получаются данные очень отличающиеся от того, что я сделал. Плохо, что не указывается получившаяся добротность. И ошибается считалка в длине намотки в два раза.

Орешек
Сообщений: 3387
3 января 2023 г. в 10:39#55
Цитата: Донбасс
сколько индуктивности "сьедает" каждый сантиметр


Например в книге Волгова (1954г) есть формула
индуктивности прямого провода круглого сечения.

Индуктивность от размеров зависит не линейно.
Например при d = 1,6 мм.

Lпров = 10 мм...........L = 0,006 мкГн
Lпров = 20 мм...........L = 0,016 мкГн
Lпров = 30 мм...........L = 0,026 мкГн
Lпров = 40 мм...........L = 0,037 мкГн
Lпров = 50 мм...........L = 0,048 мкГн
Lпров = 60 мм...........L = 0,06 мкГн
Lпров = 70 мм...........L = 0,072 мкГн

PS.
Провод имеет ещё и ёмкость на землю.
Срого говоря провод и шасси это линия.
Рассчитать точно не получится, лучше измерить
в шасси.
SYN
Сообщений: 1587
4 января 2023 г. в 09:28#56
Цитата: Донбасс
Я использую этот калькулятор для определения КПД получившегося П-контура в программе RFSimm99.

Понял. Тут просто обратный перевод нужен, из децибелл в простое отношение. Для мощности это такая формула, где Dp - это что показывает RFSimm при выборе 10log(p2/p1). Ну а численно КПД и будет получаться, только в относительных единицах (без умножения на 100).

SYN
Сообщений: 1587
4 января 2023 г. в 09:50#57
Цитата: Орешек
Например в книге Волгова (1954г) есть формула


Здесь калькулятор индуктивности проводника попался с формулой. Вроде бы примерное совпадение есть. И видно, что для снижения индуктивности нужны провода потолще, правда будет расти емкость. Но емкость попробуем скомпенсировать по мотивам статьи Гончаренко. Тем более что целей сразу 2, не только "снизить" горячую емкость и уйти от запредельной нагруженной добротности, но и попытаться поднять величину индуктивности П-контурной катушки. Лучше пользоваться рекомендацией с холодной настройкой, как сказано в конце статьи, этот расчет только прикидочный к усилителю Донбасса.

Пусть Вы хотите скинуть 60 пФ лишней емкости. Такая емкость на частоте 29 МГц имеет сопротивление -j91 Ом. Тогда нужно поставить индуктивность с сопротивлением j91 Ом. Такое сопротивление на данной частоте будет иметь индуктивность 0,5 мкГн. Мотаем катушку, пусть ее добротность получилась 250.

Теперь с учетом "скинутой" емкости можно считать, что емкости у нас 120-60 = 60 пФ.

Рассчитаем потери в компенсирующей катушке. Ток в катушке (ее активным сопротивлением в данном случае можно пренебречь) равен (E-Umin)/sqrt(2)/jX = (1000-150)/1,41/91 = 6.6 А.
Теперь требуется активное сопротивление катушки, оно равно R = X/Q = 91/250 = 0.364 Ом. Это с учетом скин-эффекта (для постоянного тока конечно будет меньше). Активные потери в катушке составят I*I*R = 6.6*6.6*0.364 = 15.9 Вт.

Теперь посчитаем П-контур на 29 МГц с Вашим входным сопротивлением 620 Ом (при таком сопротивлении и E=1000В у Вас как я понимаю около 600 Вт мощности на входе П-контура).


f = 29.000 Мгц
Q0 = 250.000
R вх. = 620.000 Ом
R вых. = 50.000 Ом
l = 0.450 мкГн
-----------------------------------------------
c1 = 83.376 пФ Qn = 11.865
c2 = 281.897 пФ Ku2 = 30.459 дБ
КПД = 95.254 % Ki2 = 36.372 дБ
-----------------------------------------------


Горячая емкость 83 пф, должно получиться. Но фильтрация для такой мощности слабовата, по выходу нужен дополнительный фильтр. Но все же индуктивность П-контурной катушки уже не 0,2 мкГн, а более чем в 2 раза больше.

Теперь потери. Без компенсации, при задранной до 27 нагруженной добротности (при вашей индуктивности 0,2 мкГн) КПД должен составить

f = 29.000 Мгц
Q0 = 250.000
R вх. = 620.000 Ом
R вых. = 50.000 Ом
l = 0.200 мкГн
-----------------------------------------------
c1 = 190.117 пФ Qn = 27.173
c2 = 701.349 пФ Ku2 = 38.126 дБ
КПД = 89.131 % Ki2 = 44.056 дБ
-----------------------------------------------

Это конечно в идеальном случае, без прочих паразитных влияний. Переведем в Ваты. Если у Вас мощность на входе П-контура 600 Вт, то потери составят 600-(600*0,89131) = 65 Вт.

А в случае с компенсацией 600-(600*0,95254) = 28 Вт. Правда нужно прибавить те 16 Вт которые теряются в компенсирующей катушке, итого 28+16 = 44 Вт. Т.е. меньше общих потерь (к тому же распределенных на 2 катушки) и главное возможность настройки. Ну и об остроте резонанса то же забывать не нужно, слишком острый при большой добротности не всегда удобно.

Правда в дополнительном фильтре то же будут потери, но при малой добротности они будут невелики.

ps В заключении не лишним будет проверить резонанс имеющейся физически емкости с компенсирующей катушкой, т.е. 120 пф и 0,5 мкГн, он равен 20,5 Мгц, достаточно далеко. Но по хорошему еще прогнать по АЧХ не помешало бы.

Орешек
Сообщений: 3387
4 января 2023 г. в 11:22#58
Цитата: SYN
Здесь калькулятор


Видел такое в сети...
ДонбассДонбасс
Сообщений: 1227
4 января 2023 г. в 11:51#59
SYN что мы выиграем при использовании плоских проводников для коммутации П-контура? Много примеров такой коммутации, как и примеров намотки катушек дляВЧ шинками, а не круглым проводом. Почему такой вариант?
В том калькуляторе, что вы давали выше нет результатов расчета подавления гармоник. В приведенном вами посте они есть. Это новый калькулятор?
Почему вы определили емкость для компенсации в 60пф? Если все равно нужно делать дополнительную фильтрация может можно взять нагруженную добротность меньше?
Гончаренко дает такие данные индуктивности проводов
Из расчета 1 nH на каждые 1,5 мм длины
. В приведенном калькуляторе получаются совсем другие цифры. Где верно?
SYN
Сообщений: 1587
4 января 2023 г. в 01:25#60
Цитата: Донбасс
SYN что мы выиграем при использовании плоских проводников для коммутации П-контура? Много примеров такой коммутации, как и примеров намотки катушек дляВЧ шинками, а не круглым проводом. Почему такой вариант?

Я не писал об этом. Или Вы просто интересуетесь..., но я такие не применял. Вероятно применяют для получения большей площади поверхности проводника что хорошо и для охлаждения и с точки зрения сопротивления на ВЧ из-за скин-эффекта. Может кто ответит, кто мастерит усилки мощностью за киловат

Цитата: Донбасс
В том калькуляторе, что вы давали выше нет результатов расчета подавления гармоник. В приведенном вами посте они есть. Это новый калькулятор?

Вы скорее всего не тот скачали. Я писал о сообщении 114, а чуть выше в сообщении 112 лежит прежняя версия, там расчета подавления действительно нет.

Цитата: Донбасс
Почему вы определили емкость для компенсации в 60пф? Если все равно нужно делать дополнительную фильтрация может можно взять нагруженную добротность меньше?

Хз. Я писал, что это просто прикидочный расчет. Можно что-то менять. Но с другой стороны нужно смотреть и потери в катушке например, сможете ли найти реле на большие токи ну и т.п. При меньшей индуктивности компенсирующей катушки ток в ней возрастет например. С другой стороны зачем компенсировать больше? Добротность в примере расчета и так не высокая, даже меньше 12-ти. Гончаренко пишет, что лучше это делать холодной настройкой с временной катушкой, правда потом ИМХО нужно посчитать для полной мощности.
Цитата: Донбасс
В приведенном калькуляторе получаются совсем другие цифры. Где верно?

А что за статья у Гончаренко? Я не видел. И на сколько другие цифры?