Aos montadores, modificadores e “arrumadores” de ABL´s e seus congêneres, alerto sobre dois pontos:
- a origem dos transistores de potência disponíveis no mercado. Como é de conhecimento público, alguns semicondutores são muito pouco “tolerantes” e devem ser evitados. O Semicondutor apresentado à esquerda é o que funciona corretamente no circuito.
- as modificações demandam conhecimento técnico e invariavelmente levam à queima de “alguns” semicondutores. Nas minhas experiências, queimei mais de 40 IRFP150N e um número maior de fusíveis.
O amplificador Linear ABL850 Zamin:
Esquemas na internet
O primeiro esquema que encontrei na internet foi do conhecido YC3TKM. Este circuito difere do adotado nas ABLs do Zamin pelo uso de um choque na alimentação dos FETs amplificadores (RFC Final, na imagem).
Fonte: http://radiotengkorak.blogspot.com/2012/10/rf-amplifier-mosfet-untuk-80-m-band.html
Fonte: http://rftibe.blogspot.com/2008/05/rf-power-linear-using-irf-mosfets.html
Inspirado no Cassio de Passo Fundo (RIP) que havia construído um linear com apenas dois IRFP150, realizei minha primeira montagem utilizando IFP250.
O Vagner (Py3AT) montava seus módulos PW500 (o XuxaPower) e me forneceu uma placa, segundo o circuito de YC3TKM. Não funcionou corretamente.
Após alguns (muitos) fracassos, o Zamin deve ter ficado com pena e me vendeu um jogo de transformadores.
Meus resultados continuavam com muitas queimas de transistores e pouco ganho.
Cansado de queimar transistores e não obter potência, comprei uma abl850 da Zamin e o Vagner, PY3AT, forneceu uma caixa de seus amplificadores. O amplificador foi instalado com uma fonte chaveada de 50 Amp, do tipo marmitinha xingling, com ajuste de tensão de 10 a 15 VCC, obtida pela substituição do trimpot de ajuste por um potenciômetro, conforme descrito aqui.
A potência de saída, quando excitado pelo Kenwood TS430 S, era de aproximadamente 500W, aquecendo os transformadores de saída, de forma intensa. Um ventilador foi instalado tentando diminuir a temperatura. Certamente os transformadores trabalham saturados, mas em nosso país, obtenção de bons núcleos é tarefa difícil. Acredito que o material 61 da amidon poderia proporcionar melhores resultados. http://www.amidoncorp.com/product_images/specifications/61_Material.pdf
Um filtro foi instalado na fonte, eliminando ruídos gerados, perceptíveis apenas quando o rádio estava sem antena. Maiores informações, aqui.
Um grupo de amigos desenvolveu uma “versão” inspirada na placa da ABL1200 do Zamin. A 1200 é um linear que evoluiu da ABL850, corrigindo algumas deficiências da versão mais antiga e disponibilizando algumas melhorias que permitem uma maior potência de saída.
Obtive uma “Placa azul” e dei início à montagem.
Por trabalhar no limite de dissipação dos transístores e por se tratarem de transistores de chaveamento (mais baratos), não desenvolvidos especificamente para o trabalho na região linear, a dissipação e a ventilação necessitaram de maior atenção. Também existe um detalhe construtivo na pastilha do semicondutor, que difere profundamente de um mos-fet utilizado em RF
O dissipador foi obtido em uma “sucata” de equipamento de uso industrial (possivelmente acionamento de potência), apresentando bom acabamento e uma excelente planicidade na superfície, bom volume de alumínio na área de montagem dos semicondutores, grande área de troca de calor (aletas) e possuindo ventilação forçada instalada, com dois ventiladores 24 volts CC equipados com rolamentos.
Uma chapa de cobre foi instalada acima do dissipador, onde são montados os semicondutores de potência.
Os transistores foram assentados na chapa de cobre utilizando isoladores de mica, o mais fino possível, e pasta térmica “branca” de óxido de alumínio. A chapa de cobre e aparafusada no dissipador de alumínio, em diversos pontos, utilizando pasta térmica “cinza” para CPUs a base de prata. Esta pasta é condutora de eletricidade e não deve ser usada nos transistores.
Durante a construção da “placa azul”, o Vagner (PY3AT) estava pesquisando a possibilidade de uso de tensões maiores que os 13,8V, chegando a 24V. Como eu já havia utilizado a possibilidade de variação de tensão e estava ciente das vantagens que trazia, “ruminei” a ideia enquanto montava a placa. Na montagem final utilizei duas fontes de 12VCC por 50A, em série. Com a utilização de um potenciômetro duplo, atingindo uma variação de tensão de alimentação entre 16 e 24VCC.
Esta placa foi um laboratório de pesquisas nas diversas possibilidades de circuitos de adaptação de impedâncias, combinador, divisor, circuitos de gate, etc. A placa acabou com uma aparência bastante “surrada”, depois de tantas soldagens, dessoldagens, modificações e trocas de componentes danificados. Os valores de diversos componentes também foram modificados, buscando uma maior potência de saída.
Seguindo o exemplo dos amplificadores automotivos para som, de elevadíssimas potência, que também utilizam FET´s de encapsulamento semelhante, utilizei dissipadores na parte superior dos IRFP150N.
Instalei dois ventiladores sobre os transistores de amplificação, filtros para as fontes, uma placa de alumínio separando a alimentação do circuito de amplificação. A principal diferença deste projeto, em relação aos que tive a oportunidade de conhecer, está na monitoração da corrente consumida pelos transístores.
A ideia do uso do limite de corrente surgiu do projeto anterior. Reparei que sempre que fazia algo errado, como transmitir com a antena errada, a fonte de 50A desarmava. Isto poupava transistores de amplificação da queima.
Utilizei um sensor Hall de corrente, para 50 amperes, um comparador ajustável e um relé. Sempre que a corrente excede um valor determinado, o relé é acionado colocando o amplificador em Stan-by. A corrente máxima foi determinada experimentalmente. Obviamente sempre fui otimista, tentando tirar o máximo de potência possível. Toda vez que queimava um transistor, diminuía a corrente máxima do amplificador. Com 24VCC, a corrente máxima ficou em aproximadamente 32 Amperes e as falhas dos transistores terminaram.
Utilizei o sensor Acs758, unidirecional, com corrente máxima de 50 A. Este sensor proporciona uma tensão entre 0 e 5VCC, proporcional à corrente que circula entre seus terminais. Este sinal é levado a um amplificador operacional configurado como disparador ajustável, controlando um relé que desabilita a transmissão.
Para controle da velocidade dos ventiladores, utilizei termostatos conectados ao dissipador e a fonte. Normalmente os ventiladores ficam desligados, ao colocar o amplificador em transmissão, os ventiladores são acionados na velocidade mais baixa, quando abaixo de 45ºC. Ao passar para a recepção, um circuito de tempo mantém os ventiladores em funcionamento por aproximadamente 3 minutos. A velocidade dos ventiladores passa para a velocidade média quando o dissipador atinge 45ºC, mantendo-se sempre acionados, mesmo na recepção. Aos 60º C a velocidade máxima dos ventiladores é acionada.
Percebi, durante os testes, que o choque de RF VK200 (broad band) ao lado dos relés aquecia bastante em baixas frequências (3.7MHz). Coloquei dois VK200 em série com outro choque de ferrite, retirado da sucata. A performance melhorou um pouco e o aquecimento diminuiu bastante. Conversando com o Zamin, ele informou que mudou a construção deste choque nos seus lineares, usando dois núcleos empilhados.
Continua.. Em breve... Espero eu.... 73
