1KW SSPA HF/6M - byggtråd

SM0NOR

Well-Known Member
I våras gick jag och funderade på om man skulle våga sig på att bygga SSPA när man inte är utbildad RF-designer? Jag har bygget litet rörsteg i 700-800-wattklassen och även transistorsteg i 100W-klassen. Jag har erfarenhet av att bränna dyra trillor så jag har hitintills avhållit mig från dyrare effekttransistorer.
Jag postade mina funderingar i denna tråd. Men nu är det dags att ta steget!

Ett par månader har nu gått och jag har nu bestämt för att försöka bygga ett 1KW slutsteg för kortvåg. Jag har valt att köpa ett set om färdiga kretskort från VK-land. Närmare bestämt från VK-amps. Dessa är nu på väg med något fraktföretag. Setet består av en pallet med 4xMHT1803, kontrollkretsar, filter, display och switchning.
Jag återkommer med bilder när de har anlänt. Annars kan man såklart läsa på deras hemsida.

Min första post i denna byggtråd - jag räknar med att bygget kommer att ta 3 månader - blir en fundering kring kylflänsar. Dessa två bjäsar har jag lyckats anskaffa till rätt pris jag och funderar över vilken som är lämplig? Den mindre ger en smidigare storlek till hela bygget. Men min instinkt säger att jag borde köra med den större för bättre marginaler. Jag inser förstås att det finns både fysik och vetenskap bakom detta. Kylförmåga i flänsen, överföring mellan koppar-spridare och aluminium, luftomsättning i lådan osv. Men mycket av den matematiken finns inte riktigt möjlighet att göra som hembyggare. Så man för höfta litet... vad tror ni kollegor?
 

Attachments

  • big heatsink.jpg
    big heatsink.jpg
    105,9 KB · Views: 8
  • large heatsink.jpg
    large heatsink.jpg
    89,8 KB · Views: 8
Kylare med "feta" flänsar är avsedda för "naturlig konvektion" bäst kylning får du om kylaren står upp på sin kortsida.
Givetvis blir det ännu bättre om man blåser på flänsarna med en fläkt men......
Kylflänsar som är avsedda för fläktkylning har många tunna flänsar och är mycket effektivare.
Hur har du tänkt använda dina kylare?
 
Ska slutsteget ge 1kW ut, så handlar det sammantaget om flera hundra Watt i förluster, hur man än bär sig åt. Att hantera detta på ett rimligt sätt innebär en (eller flera) kylfläktar, rent passiv kylning är knappast realiserbart inom rimlighetens gränser.

Det är inte sådår väldigt avancerad matematik bakom att dimensionera kylning, men man kan mycket enkelt skapa sig en uppfattning om man är snett/rätt ute. Ta ett stort effektmotstånd (eller flera) och sätt fast på den aktuella kylflänsen, och anslut lämplig strömkälla för att få en passande värmeutveckling. Detta ger mycket snart en uppfattning om storleksordningen på kylbehovet/förmågan.

(Om man så vill så är det därefter enkelt att räkna ut systemets sammantagna termiska prestanda i K/W (C/W) om man är intresserad av det...)

:)
 
Last edited:
Kylning är väl rätt komplext, kan jag tänka... Det handlar väl både om att ha en väldigt bra värmeledning mellan källan (sluttrissan?) och kylflänsen och att det finns tillräcklig massa av kylande material nära värmekällan, för att hantera en plötslig värmetillförsel, och dessutom att själva kylflänsen kan kylas av tillräckligt effektivt. Dimensionerar man för full effektutveckling kontinuerligt, eller räknar man med intermittent drift med någon viss % "duty cycle"? Jag skulle rent reflexmässigt tänka mig att en fläkt är nödvändig för att hålla kylflänsen kyld, så att säga. Jag har noterat, att även en liten -ganska tyst- fläkt, kan göra stor skillnad på den generella temperaturen i en kylfläns. Det hjälper ju då att tänka på att luftströmmen ska få maximal yta att jobba mot. Grunda kylflänsar - stor fläkt. Grova kylflänsar - kraftigt flöde.
 
Köpte några VHF "Pallets" på Ånnaboda VHF-mötet förra året. Det blev ett slutstegsbygge för 144 MHz av det.
Med önskan om ett kompakt bygge blev det så här då jag endast hade en 2HE (88mm) hög 19" låda att bygga i:

144PA_Hemmabyggt.JPG

Modulen placerades på en kylfläns ca 30 x 20 cm med ca 3-4 cm höga fenor. På den vänstra sidan byggdes en fläktburk med en fläkt ovanpå som trycker luft genom flänsens fenor och sedan ut genom högersidan.

144_PA_.JPG

Det sitter ytterligare en fläkt i lådan som har till uppgift att skicka kylluft genom ett beg. Ericsson nätagg, 27V 1kW som matar slutsteget. Bilden här visar luftutsläppet på högersidan. Några kör i storleksordningen 400...500W ut från en pallet men jag begränsar mig till ca 250W. Inga problem med exvis Digimoder / CW "key down" i 15 sekunder eller så. Bättre hade varit en centrifugalfläkt med luftintag på baksidan men med begränsat byggutrymme fick det bli som på bilderna.

Jag kan tänka mig att trissorna först skall monteras/lödas på en kopparbärare men även i sådana fall är det viktigt att den underliggande kylflänsen är a b s o l u t planfräst men det vet Du nog redan.
 
Kylare med "feta" flänsar är avsedda för "naturlig konvektion" bäst kylning får du om kylaren står upp på sin kortsida.
Givetvis blir det ännu bättre om man blåser på flänsarna med en fläkt men......
Kylflänsar som är avsedda för fläktkylning har många tunna flänsar och är mycket effektivare.
Hur har du tänkt använda dina kylare?
Hade tänkt blåsa igenom med en fläkt. Så du tror att jag behöver en kylare med tunnare flänsar? Jag vet vad du menar. Men jag har inte direkt något sådant på lager.
 
Ska slutsteget ge 1kW ut, så handlar det sammantaget om flera hundra Watt i förluster, hur man än bär sig åt. Att hantera detta på ett rimligt sätt innebär en (eller flera) kylfläktar, rent passiv kylning är knappast realiserbart inom rimlighetens gränser.

Det är inte sådår väldigt avancerad matematik bakom att dimensionera kylning, men man kan mycket enkelt skapa sig en uppfattning om man är snett/rätt ute. Ta ett stort effektmotstånd (eller flera) och sätt fast på den aktuella kylflänsen, och anslut lämplig strömkälla för att få en passande värmeutveckling. Detta ger mycket snart en uppfattning om storleksordningen på kylbehovet/förmågan.

(Om man så vill så är det därefter enkelt att räkna ut systemets sammantagna termiska prestanda i K/W (C/W) om man är intresserad av det...)

:)
Jo, fläkt är det tänkt.
 
Kylning är väl rätt komplext, kan jag tänka... Det handlar väl både om att ha en väldigt bra värmeledning mellan källan (sluttrissan?) och kylflänsen och att det finns tillräcklig massa av kylande material nära värmekällan, för att hantera en plötslig värmetillförsel, och dessutom att själva kylflänsen kan kylas av tillräckligt effektivt. Dimensionerar man för full effektutveckling kontinuerligt, eller räknar man med intermittent drift med någon viss % "duty cycle"? Jag skulle rent reflexmässigt tänka mig att en fläkt är nödvändig för att hålla kylflänsen kyld, så att säga. Jag har noterat, att även en liten -ganska tyst- fläkt, kan göra stor skillnad på den generella temperaturen i en kylfläns. Det hjälper ju då att tänka på att luftströmmen ska få maximal yta att jobba mot. Grunda kylflänsar - stor fläkt. Grova kylflänsar - kraftigt flöde.
Ja, jag förstår att kontinuerlig drift ställer väldigt höga krav. Mina förväntningar ligger att kunna köra SSB vid full effekt. Om man kör FT8 så tänker jag att man kanske gör det med reducerad effekt. 1K känns ändå rätt så overkill i det sammanhanget.
 
Köpte några VHF "Pallets" på Ånnaboda VHF-mötet förra året. Det blev ett slutstegsbygge för 144 MHz av det.
Med önskan om ett kompakt bygge blev det så här då jag endast hade en 2HE (88mm) hög 19" låda att bygga i:

View attachment 12800

Modulen placerades på en kylfläns ca 30 x 20 cm med ca 3-4 cm höga fenor. På den vänstra sidan byggdes en fläktburk med en fläkt ovanpå som trycker luft genom flänsens fenor och sedan ut genom högersidan.

View attachment 12801

Det sitter ytterligare en fläkt i lådan som har till uppgift att skicka kylluft genom ett beg. Ericsson nätagg, 27V 1kW som matar slutsteget. Bilden här visar luftutsläppet på högersidan. Några kör i storleksordningen 400...500W ut från en pallet men jag begränsar mig till ca 250W. Inga problem med exvis Digimoder / CW "key down" i 15 sekunder eller så. Bättre hade varit en centrifugalfläkt med luftintag på baksidan men med begränsat byggutrymme fick det bli som på bilderna.

Jag kan tänka mig att trissorna först skall monteras/lödas på en kopparbärare men även i sådana fall är det viktigt att den underliggande kylflänsen är a b s o l u t planfräst men det vet Du nog redan.

Spännande med tryckluftslådan. Jag har kikat på bilder av många ss-byggen och där har man ofta nöjt sig med en fläkt som blåser in i lådan och enda vägen ut är genom flänsarna och sen ut på sidan. Men jag känner väl till konceptet med trycksatt låda. Jag har byggt med keramiska tetroder och gjort sånt.

Ja, trillorna är monterade på en kopparspridare vid köpet. Denna skall sedan monteras mot kylflänsen. Planfräs har jag inte. Men jag har våtslipat kylaren med sekvensen 400/1200/2000-papper. Och den känns slät som en babyrumpa. Jag vet förstås inte om det räcker. Men jag tänker att man får starta konstruktionen försiktigt och hålla koll på temperaturen.
 
Jag har aldrig någonsin ägnat några allvarligare funderingar över att bygga ett slutsteg med transistorer men däremot har många rörslutsteg byggts genom åren både för VHF och KV. Vad som slog mig då jag läste inledningen om bygget och såg bilderna på kylflänsarna var att vätskekylda slutsteg med transistorer verkar vara ganska ovanliga – åtminstone av dem jag sett. Kommer dock att följa bygget med stort intresse! :)

Jag var nog förmodligen den första i SM som byggde om ett 4CX250B till vätskekylning för 2 meter under 80-talet. Så klart var det en del pyssel med detta, men helt klart en positiv upplevelse vad kylningen beträffar och tillika ett gudabenådat bidrag till en väldigt trivsam miljö utan fläktar då jag körde MS under de tidiga morgontimmarna.

Då jag sällan stannar vid, annat än under reparationer, för att begrunda transistoriserade slutsteg så undrar jag varför det inte är vanligare med vätskekylda sådana. Kan självfallet tänka mig att konstruktionen med kylblock, tillhörande slangar, pump, flödes- och temperaturbevakning, kylvätskebehållare och eventuell radiator blir skrämmande faktorer. Så … varför?
 
Vätskekylning är motiverat vid stora effekttätheter, alltså när man ska ha in mycket effekt i en liten kapsling.

I moderna effektsteg för t.ex. digital-TV och för EMC-testning kan det förekomma så hög effekttäthet att man vätskekyler, exempelvis har Rohde&Schwarz sådana.

Problemen med vätskekylning ligger mycket i att kunna handskas med
kylmediet och hindra det från att smita ut och hamna på olämpliga ställen eller bilda avlagringar. Sedan måste kylsystemet göras så att det inte kan bildas luftblåsor.

Min egen erfarenhet av sådana är från Standard Radio SSA1000, där man använde det exklusiva kylmediet Fluorinert. Detta har egenskaperna att ha extremt god temperaturstabilitet och ger inte några avlagringar.
Det är, som namnet antyder, helt "inert" och därmed kemiskt stabilt.

Dess stora nackdelar är priset och att det har extremt låg viskositet, så den allra minsta läcka gjorde att det försvann spårlöst.

Under utvecklingstiden använde man vanligt kranvatten hos SRT, vilket ledde till mindre översvämningar när vattnet kom på avvägar. De två SSA1000 som kördes en tid i Karlsborg använde en blandning av glykol som korrosionsskydd och destillerat vatten. Detta fungerade precis lika bra.

En del SSPA, t.ex. IC-2KL, har använt den besläktade lösningen med en "heat-pipe", som rätt utförd kan ha storleksordningar bättre värmeavledningsförmåga än med fläktkylning.
 
Last edited:
Back
Top