Eksperimen SSH22N50A untuk 40M Band Amplifier – 2x sampai 8x Mosfet

Pake Mosfet bekas SSH22N50A yang jadul. Harga sekitar 7 ribuan sebiji. Biasanya bekas copotan power supply switching yang dijual kiloan hehe. Murah meriah untuk eksperimen RF di band 40M (ala homebrew atau anak kost). Untuk ekperimen ini, kandungan komponen 70% bekas semua. Mulai dari heatsink (segede gaban), toroid, PCB, dan mosfet.

Transformer output punya impedansi 1:4 (atau 1L:2L) yang mana pas untuk output sekitar 400W saja.

Saya coba juga 1:9 untuk daya 900W tapi saya ganti ke 1:4 karena drive hanya 5W saja inginnya. Lihat tabel impedansi untuk jelasnya.

Untuk transformer input, impedansi 16:1 atau 9:1 tidak masalah. Sedang TEE atenuator digunakan redaman 1,2dB? (saya mencari kombinasi nilai resistor yang mudah saat itu).

Semisal Anda ingin menggunakan 28V, maka untuk ideal 125W adalah 1:4 trafo impedansi outputnya.

Datasheet Mosfet SSH22N50A ini tertanggal 1999 wkwkwk. Beberapa poin menarik seperti “lower capacitance”, “extended SOA”, dan “lower R(DS) On”. Saya punya argumen yang menarik soal R(DS) On. Semakin kecil semakin cepat jebol..dijamin! Ini terkait dengan hotspot area jeroan mosfet. Untuk fungsi switching perlu R(DS) On sekecil mungkin agar efisiensi tinggi. Tapi tidak untuk fungsi linear.

Eksperimen paralel Mosfet ini untuk mengetahui efek Ciss Mosfet dalam konfigurasi push-pull kelas AB. Pada datasheet, nilai Ciss mosfet ini hampir 4000pF. Tegantung VDS, nilai Ciss akan turun seiring naiknya VDS. Kebiasaan memakai VDS 48-50V karena parameter Ciss dan Crrs sudah landai. Bermain diarea tegangan 13,8V alamat Goyang Dumang, lantai licin kepleset. Bermain di nilai Ciss dan Crss yang punya grafik curam bukan resep amplifier linear.

Limit SOA (Safe Operating Area) bisa sampai 6 Amper untuk tegangan 50V. Tentu dengan asumsi suhu 25 derajat celcius. Kalau dihitung mosfet ini aman bermain ayunan sampai 300W. Bermain ayunan ya, bukan ON/OFF. Kelas AB punya efisiensi 50-60%. Yach asumsi awal, 2x mosfet ini aman dipacu sampai 300W RF. Ingat kawan, mosfet perlu menarik supply hingga 600W agar keluar 300W RF.. cuma separuhnya saja sisanya jadi panas. Makanya amplifier kelas AB punya heatsink segede gaban. Kalau 1000W, heatsink bisa untuk setrika baju hehe.

SOA pada area garis lurus DC menunjukkan area operasi linier bukan switching. Jadi jangan salah kaprah dengan nilai IDS mosfet besar sampai puluhan amper karena untuk fungsi switching (garis putus-putus). Katakanlah ON terus (continous) untuk saklar bisa sampai puluhan amper. Atau pulse bisa sampai seratus amper lebih.

Sebagai drive saya gunakan CORINA yang saya set TX sekitar 5W saja alias QRP. Pakai mosfet kelas BLF copotan BTS yang ini.

Dari coba-coba, konfigurasi 2x dan 4x Mosfet adalah yang terbaik. Dengan 2x Mosfet bisa sampai 250W, sedang 4x mosfet bisa sampai 350W dengan kondisi santai. Maksudnya semua relatif. Idle current saya patok 50mA saja tiap mosfet. Input juga 3-5W saja tidak saya naikkan. Itupun lewat atenuator. Tentu dengan drive input yang lebih besar, hasil bisa lebih besar lagi. Menambah mosfet jadi 6x output Tx drop jadi separuhnya saja, sekitar 100-150W. Menambah mosfet jadi 8x, output Tx drop lagi hehe.

Hasil modulasi amplifier ini lumayan baik. Meski output terhubung ke dummy load, pancaran yang bocor masih bisa ditangkap oleh Rx yang lain. Nyalakan Rx Anda dan dengarkan umpan balik modulasi dari amplifier Anda.

Jika heatsink cukup besar, 4x mosfet SSH22N50A ini adalah terbaik. Beban kerja 350-400W dibagi 4 mosfet cukup ringan untuk mosfet ini. Untuk pemakaian intens dari pagi ke pagi, mosfet akan bertahan apalagi ada kopi panas sama pisang goreng plus tahu isi. Apalah arti siksa neraka?

Jika ingin sederhana, gunakan 2x mosfet. Kinerja SSH22N50A semestinya jauh diatas IRFP250 untuk 40M band. Oh yaa? Silahkan sama-sama dibantai dan lihat siapa yang masih bertahan. Datasheet (tidak) selalu benar hahaha. Tapi jadul adalah faktor penentu. Semakin lama teknologi semakin baik untuk Mosfet kelas IREX.

Dengan mode paralel, kapasitansi Ciss tiap mosfet seolah ditambahkan semua. Konsekuensi logis, frekuensi kerja akan turun. Meski belum coba, untuk 80M band mungkin SWR akan mentok hahaha.

Jika desain amplifier menggunakan combiner, efek penambahan Ciss ini seolah tidak berlaku. Jika 2x di kombinasi dengan 2x, hasil output Tx tinggal dijumlahkan saja (dikurangi sedikit karena faktor efisiensi combiner).