4x IRFP 260 HF Linear Amplifier

Project eksperimen kali ini lebih sederhana dibanding 6xIRFP 260 tempo lalu. Hasil yang diperoleh melebihi ekspetasi :). Tetap menggunakan tegangan 48V dengan model paralel push-pull tanpa combiner. “Quescient current” di set 25mA tiap mosfet. Sebisa mungkin rangkaian tanpa umpan balik degeneratif yang otomatis mengurangi daya dari amplifier. Tidak ada resistor seri ke gate yang juga meredam daya.

Untungnya IRFP 260 mampu menjalankan tugasnya tanpa osilasi. Meski tidak untuk besar-besaran daya, hasil dari rangkaian ini tembus 800W. Saya tidak mencatat dengan input berapa watt untuk bisa keluar daya 800W karena lebih fokus ke angka 3W (keluar 250W) dan input 5W (keluar 350W). Meski intens mencoba di 40M band, hanya memastikan untuk band 160M dan 80M daya yang dihasilkan lebih besar. Semua pengukuran tanpa menggunakan LPF. Untuk penggunaan sehari-hari, saya menyarankan 1/3 sampai 1/2 daya disipasi dari mosfet itu sendiri. Dalam hal ini angka 400-500W dalam jangkauan aman.

IRFP 260 punya parameter Cds/Cgs juga R dan Gm yang lebih baik dibanding beberapa mosfet yang saya hitung. Kesan pertama Ciss dari IRFP 260 sangat besar = 5200 pF. Lebih kecil IRFP 250. Jika ingin pembanding ideal, BLF18xXr hanya 340pF (LDMOS khusus RF :). Hanya saja, parameter lain seperti Coss, Rd, dan Gm dari IRFP 260 membuatnya lebih stabil di atas kertas dibanding IRF 150 misalnya. Saya mencoba juga mosfet STW45NM60, meski jalan tapi mengecewakan.

_20190301_2032032079973200.jpg

Kabel / Lilitan. Sebagai patokan mudah, liat stok kabel besar yang dipunyai πŸ™‚ Jika ingin pasti, hitung daya yang melewati rangkaian. Ambil contoh (angka dibesarkan) rangkaian mampu menahan daya 1000W. Jika tegangan (anggap saja) 50V, maka kabel atau jalur PCB minimal bisa dilewati arus sampai 1000W/50V =20A. Hanya saja, ini untuk efisiensi 100%. Kenyataannya untuk daya 1000W bisa jadi 25-30A yang ditarik dari power supply. Dari data kabel AWG , gunakan AWG 12 untuk amannya. Saya menggunakan Thermax diameter 2mm untuk RFC maupun lilitan transformer. Kabel jenis lain selama bagus, tidak masalah.

Karena sederhana, jalur PCB diukir langsung trus dilapisi timah, ada jalur yang dilapisi dengan kabel dan bungkus grounding kabel RG58. Intinya, arus menemukan jalur yang cepat,kuat, dan lancar.

Untuk RFC, 9 lilitan kabel diameter 2mm pada T130-2. Anda dapat menggunakan ferit batang atau yang lain. Untuk transformer output impedansi 1:4 (1L: 2L). Digunakan toroid diameter luar 25mm yang ditumpuk 5. Jenis toroid ini biasa dipakai pada SMPS. Sedang transformer input digunakan impedansi 9:1 (3L:1L). Toroid input pakai BN43-202 binocular/hidung babi. Kawat pakai kabel diameter 1mm. Sebenarnya 0,4-0,6 mm sudah cukup :). Anda dapat menggunakan jenis toroid lain kalau mau.

Urusan tegangan. Saya menggunakan LM317HV dan 7806 karena itu stok yang saya punya :). Hanya hati-hati, jangan langsung menyadap tegangan 48V dengan LM7805/6 untuk supply bias mosfet. IC regulator 7805 maupun 7812 hanya mampu menerima input tegangan maksimal 35V. Untuk power supply, saya pakai Flatpack 1500W bekas.

Kapasitor. Secara umum gunakan kapasitor minimal 63V untuk bagian stabilizer tegangan. Kombinasi ukuran kapasitor : 0,1 (100nF), 0,01 (10nF), dan 47uF. Anda dapat meletakkan dibeberapa titik. Tergantung dari jalur PCB yang dibuat. Sedang untuk input ke Gate Mosfet, gunakan kapasitor minimal 400V untuk amannya. Siapa tahu tiba-tiba Anda memberikan input 50W ke rangkaian πŸ™‚

Resistor 3,4 Ohm 6W ini untuk mengimbangi nilai kapasitansi pada mosfet. Anda dapat bereksperimen nilai yang pas. Besarkan daya resistor ini jika suntikan input semakin besar.

Multiturn VR lebih dianjurkan karena pengaturan bias ini sensitif.

Pengaturan tegangan bias berdasar arus lebih dianjurkan dibanding menyamakan semua tegangan bias. Karena tiap mosfet punya tegangan Vgs(TH) yang berbeda satu sama lain. Di datasheet selalu diberikan rentang tegangan. Untuk IRFP 260 punya rentang 2-4V. Ini rentang tegangan saat mosfet mulai terinduksi alias aktif. Bisa jadi dalam satu rangkaian, 1 mosfet paling kiri tegangan bias 2,5V sudah aktif, yang tengah 2,7V, dan paling kanan 3,2V. Jika dihantam tegangan bias 3V sama semua, maka tiap mosfet punya “quescient current” yang berbeda dan mosfet yang paling kanan tidak aktif :).

_20190301_232303864352858.jpg

Cara paling mudah : Hubungkan output amplifier ke dummy load. Putar semua VR agar tegangan bias 0V (hal ini perlu dipastikan 0V, jangan sampai arah putaran kebalik jadi tegangan 5V hehehe). Sisi positif rangkaian ke negatif multimeter (mode arus 250mA) , sisi positif multimeter ke sisi positif PSU. Hubungkan sisi negatif rangkaian dengan sisi negatif PSU. Akan muncul angka arus yang dipakai LM317 dan LM7805 sebesar 10-12mA. Anggap saja 10mA sebagai contoh.

Atur VR pertama. Jika “quescient current” yang dibutuhkan 25mA, putar sampai jarum atau angka digital mencapai 10mA+25mA = 35mA. Putar perlahan dengan sabar apalagi memakai multiturn. Setelah stabil mencapai angka 35mA, beralih ke VR2. Putar hingga 35mA+25mA = 60mA. Beralih ke VR3, putar hingga 60mA+25mA= 85mA . Terakhir, beralih ke VR4, putar hingga angka pembacaan 85mA+25mA= 110mA. Tugas selesai, bisa ditinggal ngopi dulu :).

Selanjutnya, LEPAS MULTIMETER (saya pastikan 100% jebol multimeternya jika lupa dilepas dan tanpa fuse) sebelum mencoba amplifier ini. Pasang SWR untuk pembacaan daya output. Berikan input daya mulai dari kecil dulu. Selanjutnya terserah Anda πŸ™‚

Ok, semoga bermanfaat!

Peace!

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout /  Ubah )

Foto Google

You are commenting using your Google account. Logout /  Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout /  Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout /  Ubah )

Connecting to %s