Делаем транзисторый РА 1 кВт своими руками

[RomanDWD]

Это список того что надо избегать при покупке)
Ну или купить, попробовать собрать, сжечь транзисторы и покупать всё другое)
геймеры ведь тоже пол киловатта сдувают тепла с процессора 80-ти ваттного.

[RX3X]

Надо начать с расчета выделяемого тепла с конкретного радиатора конкретными транзисторами с учетом режима работы прием/передача, теплоемкости материала радиатора и т.д.. Тогда будет более понятно.
Насколько понимаю, помпа гоняет хладоген постоянно, и в режиме нажатия радиатор не нагревается мгновенно, т.е. есть инерционность системы.. а помпа гоняет постоянно..
Еще проще, посмотреть фотки обсуждаемого в соседней теме Бурста, или ев104, что бы на глаз прикинуть размеры радиаторов и мощности вентиляторов.
Там же водяное охлаждение?
И парни, наверное, спалили тучу транзисторов и провели кучу расчетов.
Как пример в миниатюре - ссдр2 греется даже на приеме до 55 примерно градусов, миниатюрный вентилятор размером с юбилейный рубль в постоянном режиме держит температуру около 30 градусов.

- - - Добавлено - - -

Вот вам Бурст 2000 с трубчатым радиатором на два компьютерныхт вентилятора. Как раз с али, что я давал партнамбер.
А вот съем тепла с подложки транзисторов, не знаю, может они сами заказывали радиаторы по своим чертежам, а может и тоже.. с али

https://r3rt.ru/%D0%BA%D0%B2-%D1%83%...8-burst-2000a/

- - - Добавлено - - -

32992323686 вот медные теплообменники.
Вибираете размер чем больше тем лучше(а лучше два), полируете до зеркала, на большую и толстую медную пластину сажаете плату с транзисторами, другую сторону тоже полируете, мажете пастой, и очень плотно и очень сильно притягиваете два медных теплообменника.
Ну и помпа, и трубчатый радиатор.. все как в Бурсте получится, а может и лучше

[RomanDWD]

Покажите как это у Вас реализовано.
Я ставил пластину 8мм 120х100 она моментально разогревалась от 500вт.

- - - Добавлено - - -

А вот съем тепла с подложки транзисторов, не знаю, может они сами заказывали радиаторы по своим чертежам, а может и тоже.. с али

Какие подложки? Покажите как у Вас реализовано.

[UR4LRG]

Второй по сложности узел – паллета, на которой установлен транзистор, платы входных и выходных цепей.
Качество изготовления этого узла глобально влияет на долговечность транзистора и возможность усилителя долговременно работать в цифровых модах на полную мощность.
Основой паллеты является плита из чистой меди, минимальный размер 10х15 см, толщиной 1см. Крайне желательно постараться достать советскую медь, та что пачкает руки и после полировки рыжего цвета. Я купил полосу на хозрынке, которой после распускания хватило на три паллеты.



На одной собрал первый усилитель на 50 МГц, на второй, поднабравшись опыта, собрал КВ+50МГц, третья пойдет под УМ на 144МГц.

Плита шлифуется до блеска. В плите фрезерным станком нужно сделать канавку глубиной 0,5мм по размерам фланца транзистора с запасом ширины 0,5-0,7мм. Канавка должна быть абсолютно прямая, это крайне важно для хорошего теплоотвода. Прикладываем транзистор, размечаем, где будут саморезы крепления фланца, сверлим отверстия 2,8 мм на глубину не более 5-и мм (важно !), что бы потом закрепить фланец транзистора саморезами 2,9х6,5мм. Убираем фаску, еще раз все полируем. Транзистор должен полностью прилегать в канавке на своем месте, ни какого зазора, даже минимального, не должно оставаться.
Так же, в канавке нужно сделать два отверстия диаметром 4,7 мм глубиной не более 7 мм и нарезать в них резьбу М5. В эти отверстия потом будет подключаться провод минуса питания.



Следующим этапом, необходимо изготовить платы входных и выходных цепей.

Плата выходных цепей делается методом ЛУТ на ФАФ-4, толщиной 1,5 или 2 мм. ЛУТ используем по той же причине – дороговизне промышленного изготовления плат на фторопластовой основе.
Привожу два файла, BLF188XR_PA_HF_50MHz_output.pcb – это дизайн платы в PCAD-2006 и BLF188XR_PA_HF_50MHz_output.pdf – это готовый вывод для ЛУТ, просто печатайте на принтере и переносите утюгом на ФАФ. Вторая сторона полностью нужна – края этой стороны закрашиваем перманентным маркером и полностью закрываем скотчем. Дороги очень широкие, чего ЛУТ не любит, поэтому видимые дырочки, а лучше все дорожки поправляем перманентным маркером. Травим, после травления смываем тонер ацетоном. Отдираем скотч.
Сверлим ”металлизацию”, проводников должно быть примерно столько, сколько на картинке.



BLF188XR_PA_HF_50MHz_output.rar

BLF188XR_PA_HF_50MHz_output.pdf

Так же, необходимо просверлить 4 отверстия 3мм для крепления этой платы к плите.
Паяем проводнички ”металлизации”, я использовал медную жилу от витой пары.
Устанавливаем емкости 0,01 мкФ 1000В. Жители Украины – эти емкости есть в RCS-компонентс.

Плата входных цепей. Плата достаточно простая, ее нет смысла изготавливать самому. Плату заказываем в JLCPCB.COM Сам заказ обойдется в $2, еще несколько долларов доставка.
Привожу два файла, BLF188XR_PA_160-6m_JLC_input_ok 2K2.pcb – это ее дизайн в PCAD-2006, архив BLF188XR_PA_160-6M_JLC_INPUT_OK 2K2.zip – это готовый набор гербер-файлов для JLCPCB, загружаете весь архив на странице заказа и нажимаете ОК.
Оплачиваете картой и спустя 20-30 дней получаете пять отличных плат.

BLF188XR_PA_160-6m_JLC_input_ok 2K2_pcb.rar

BLF188XR_PA_160-6M_JLC_INPUT_OK 2K2_gerber.zip

Монтажка платы входных цепей приведена ниже.



Схема усилителя и намоточные данные. Схема усилителя взята отсюда:
7-2016 RF deck
Там же приведены все намоточные данные трансформаторов. Изготавливаем трансформаторы по инструкции, распаиваем на плату выходных цепей. Должно получиться вот так:



Я не смог быстро купить ферриты, которые W6PQL рекомендует для стоковых дросселей, поэтому использовал вдвое сложенные отечественные М600НН-8 К22х10х6,5 – работают отлично. Жители Украины могут купить их здесь: www.ferrite.com.ua
Трубки для трансформаторов можно купить у Елены Лободзинской lobodzynskayalena@gmail.com

Собранные платы прикладываем на плиту, размечаем отверстия, которые затем сверлим на глубину не более 5 мм сверлом 2,8мм.
Теперь транзистор необходимо установить на плиту. Для этого, подложку транзистора и место его установки на плите обезжириваем ацетоном смазываем тонким слоем жидкого металла. Жидкий металл я использовал вот такой: https://www.dns-shop.ru/product/8666...iquid-pro--cs/
Однако оверклокеры пишут, что использование обычного галинстана ничем не хуже.
Следует использовать совсем небольшое кол-во жидкого металла, не более спичечной головки. Жидкий металл растирается ватной палочкой. Должно получиться вот так:



Транзистор устанавливается на свое место, фиксируется двумя саморезами 2,9х6,5мм.
Затем устанавливаются платы входных и выходных цепей, платы фиксируются такими же саморезами через шайбы М3. Выводы транзистора распаиваются на платы. На этом сборку паллеты можно считать законченной.

Охлаждение паллеты.
Паллету охлаждает циркулирующая вода. В отличии от других конструкций, я решил всю нижнюю часть плиты утопить в воде, что бы весь низ плиты контактировал с циркулирующей водой. В теплоотводной плите нет ни одного сквозного отверстия.
Паяем коробку из стеклотекстолита, как раз по размеру медной плиты. Высота коробочки – 50 мм. Сверху и снизу впаиваем два латунных водопроводных угла 10 мм. В усилителе паллета стоит вертикально, одна трубка внизу, одна вверху, вода всегда касается паллеты. Воды помещается примерно 400 грамм. Паллета ”утапливается” в коробку на глубину 10 мм, фиксируется четырьмя саморезами 2,9х6,5мм и герметизируется силиконовым герметиком. После застывания силикона проверить герметичность просто – одну трубочку закрываете, в другую дуете. Воздух не должен нигде проходить.
Огромным преимуществом этого решения является контакт воды со всей нижней стороной паллеты. При этом получается отличный теплоотвод даже при небольшом потоке воды и тепловой буфер. При аварии, если заклинит насос, не сработает датчик температуры, то температура паллеты не поднимется выше 100 град, пока бОльшая часть воды не выкипит. Но это Вы увидите по обильному пару из усилителя ))
Недостаток решения – паллета может работать только в вертикальном положении. Этот вопрос легко решается установкой в контроллере ртутного датчика положения, но я его не ставил. Вода подается насосом в нижнюю трубку и нагретая, уходит с верхней.
Вот что получилось:





При разметке стеклотекстолита для коробочки, две широкие стороны дна нужно сделать на 10 мм шире, чем размер паллеты, что бы потом было удобнее крепить к внутренней стенке усилителя.

[RX3X]

Покажите как это у Вас реализовано.

Какие подложки? Покажите как у Вас реализовано.

Посмотрите, как сделано у бурста2000
Там почти все с али.
У меня не реализовано на воде, у меня воздух, правда заводской модуль со всеми защитами и датчиками.
Но про воду думал.
Эта тема уже лет 7-8 раскручена и в рунете в том числе.
И собирают именно на тех комплектующих, что я давал ссылки на али.
Все с али, буквально все.
Плита 8 мм 120Х100 - это для 100 ватт хорошо пойдет.
Коллега выше рассказал, какой нужен минимум.

[EW6FL]

UR4LRG ,
такой конструкции установки транзистора ( на жидкий металл двумя саморезами 2,9х6,5мм в мягкий металл ) достаточно для долговременного снятия мощности 1 кВт?
Другие производители устанавливают палетту методом пайки на медную пластину. Правда там не водяное охлаждение. Но ведь самое критичное место с точки зрения отвода тепла именно под палеттой.

P.S. Вдобавок там мощность в цифре ограничена 700 Вт.

[RX3X]

подобная тема есть на соседнем форуме, с 2017 года, там как раз коллега рассказывал про все пройденные грабли, и давал отчет, с фото и видео. Насколько понял, конструкция потом претворилась в коммерческой конструкции с водяным охлаждением.
Да и уважаемый ТС там тоже присутствовал.
Для внимательного читателя там граблей-то уже и не осталось..

[UR4LRG]

UR4LRG ,
такой конструкции установки транзистора ( на жидкий металл двумя саморезами 2,9х6,5мм в мягкий металл ) достаточно для долговременного снятия мощности 1 кВт?
Другие производители устанавливают палетту методом пайки на медную пластину. Правда там не водяное охлаждение. Но ведь самое критичное место с точки зрения отвода тепла именно под палеттой.

P.S. Вдобавок там мощность в цифре ограничена 700 Вт.

Изучал этот вопрос долго.
У меня есть приспособа для нижнего подогрева, поэтому запаять транзистор на медную подложку мне не составляет труда.
С точки зрения теплопередачи, галинстан (жидкий металл) конечно лучше.
Коэффициент теплопроводности галинстана от Coollaboratory - 80 Вт/мК.
Коэффициент теплопроводности чистого олова - 65 Вт/мК - но его надо умудриться достать и запаять.
Коэффициент теплопроводности припоя ПОС-61 - 50 Вт/мК.
К тому же, не знаю, на сколько вреден тепловой удар для транзистора при пайке.
Основной аргумент против галинстана - якобы его деградация со временем, но ни где нет данных, насколько быстро это происходит. Сама Coollaboratory утверждает, что ее продукт полностью совместим с медью и золотом.
Первый усилитель сделал в июне 2020 г. Транзистор был закреплен на галинстан годом ранее, в мае 2019 г.
Сделал замеры температуры подложки при полной мощности IR термометром в июне-июле 2020 г. На прошлых выходных этот же усилитель приготовил к сезону на 50 МГц, снова при полной мощности измерил температуру подложки, она ни на градус не изменилась. Т.е. галинстан работает так же, спустя почти год.
Ну и еще раз повторюсь. Никакой, даже самый лучший термоинтерфейс не спасет, если транзистор не будет прилегать без зазоров к канавке в медной плите.

- - - Добавлено - - -

P.S. Вдобавок там мощность в цифре ограничена 700 Вт.

Для этой темы постараюсь на выходных снять несколько видео, работа в цифре, работа в телеграфе и т.д. с динамикой изменения температуры.

Вот видео "контестовой" долговременной работы телеграфом:
https://www.youtube.com/watch?v=0wB65pzYOp4

[EW6FL]

долговременной работы телеграфом

В CW не особо тяжелый режим, средняя мощность в районе 30% ( 0,5 RX/TX х 0,6 время излучения).

[RM6LA]

Поделюсь ссылками некоторых элементов ум.
https://aliexpress.ru/item/330036706...187333eddzByvO
https://aliexpress.ru/item/100000465...187333eddzByvO
https://aliexpress.ru/item/400026948...264d33edT9taBQ
https://aliexpress.ru/item/327724772...id=62440367880
https://aliexpress.ru/item/330095736...264d33edmyQn1Y
https://aliexpress.ru/item/400019993...53b033ed5VOP5F
https://aliexpress.ru/item/329814346...00006241054649
https://aliexpress.ru/item/400005296...00000117959403
обратите внимание на радиатор.

Первые три ссылки уже неактуальны.

[RomanDWD]

Это для примера, товар этот можно поискать на али или у этого же продавца.

[UR4LRG]

В CW не особо тяжелый режим

Всех с праздниками !
Проверяем в "тяжелом" режиме - цифра, FT8.

https://www.youtube.com/watch?v=UgLLkwIrHF4

У кого есть 42 минуты - смотрим видео )
Кто не хочет смотреть все - мотаем на окончание видео.
Спустя 42 минуты температура на паллете остановилась на 47-48 градусов, что является тепловым равновесием этой тепловой системы, при передаче на полной мощности 50/50 и температуре в комнате 25 град. Градусы в правом нижнем углу экрана.

[RU6AI]

Всех с праздником! Немного глупый вопрос- зачем фрезеровать канавку в меди? Для того, что бы выводы транзистора и платы были на одном уровне? Разве нельзя выводы просто подогнуть? Или какая то другая цель?

[R9CC]

Или какая то другая цель?

Никакой, даже самый лучший термоинтерфейс не спасет, если транзистор не будет прилегать без зазоров к канавке в медной плите. #23

[RU6AI]

Так без канавки это условие ведь проще сделать.Или имеются ввиду и боковые стороны канавки?