Ett rörslutsteg på 2500 Watt för 1.8-30 MHz

[sm0nor]

Hur gör du med ”socklar” alt. anslutningar till röret.

Kommer bilder på det snart

[sm0nor]

Javisst, i allmänhet så är det så

min notering är mera hur smal kylkrans gu84b har ijfm många andra rör
Tänker då på 4cx1600 och gu74b för att nämna andra vanliga rör

4cx till vänster i bild, gu84b till höger i bild

Undre bild är min hyllvärmare, också ryssrör.

Ja.Har inte direkt tänkt på det. Men det stämmer. Jag har en 3cx1500 att jämföra med.
Men såvitt jag vet så har nog gu-rören aldrig varit tänkta att gå i kontinuerlig drift. Därtill är säkert inte kylningen optimal. 1 kw, som du föreslår är nog rimligt i kontinuerlig drift. 2,5 kw, som jag tänker är nog rimligt i intermittent drift.

[anders_bzn]

Den här veckan har jag mest "byggt" framför datorn. Jag har varit ganska sen med att tillverka professionella kretskort med leverans från Kina. Jag har länge hängt kvar med UV-lampor och etsvätskor. Tejp och gnuggisar har jag visserligen inte använt sedan 90-talet, men likväl PowerPoint och enkla CAD-program som inte producerar gerber-filer. Men mitt senaste hemgjorda kort fick mig att äntligen börja tänka nytt! Det här resultatet skäms jag verkligen över!

Så här illa blev första försöket till filterkortet. Eftersom jag inte ens har en ljusbox utan exponerar med en fågellampa i en vanlig lampsockel så blev exponeringen helt fel. Det här kortet gick inte ens att etsa klart.

20200211_203528.jpg

Andra försöket blev litet bättre. Men det är fortfarande inte snyggt. Dock är det "elektriskt" full fungerande så jag nöjer mig med detta som mitt sista hemetsade kort. Ingen kommer att se det under locket

20200216_122152.jpg

Sagt och gjort! Nu var det dags att ta tjuren vid hornet och lära mig göra kort på riktigt. Jag frågade min gode vän ELTompa (kolla gärna hans imponerande projekt här: https://elektronikforumet.com/forum/viewforum.php?f=56) hur jag skulle börja och han rekommenderade Eagle och KiCad. Jag laddade ned båda och kollade en stund och bestämde mig sedan för KiCad eftersom det är gratis men också för att det verkar kunna göra rätt så komplexa kort.

Jag bestämde mig för att börja med ett enkelt kort. Annars blir det för tidskrävande att börja som nybörjare med komplexa kretsar. Det här kortet är inte mer komplicerat än att det innehåller 24 kraftdioder kopplade i en Graetzbrygga och med 5 anslutningspunkter i form av faston flatstift. Alltså inget avancerat men det innehöll även momentet tillverka eget footprint.

Jag kliade mig ganska mycket i huvudet under veckan och jag fick börja om ett par gånger. Men så småningom lossnade det och jag tycker resultatet blev ganska skapligt!

Annotation 2020-02-28 135323.png

kort.png

Nu återstår bara att att klura ut hur jag skall få det här att också bli ett kretskort med hjälp av ett lämpligt produktionshus. Gissar att det nu tyvärr tar lång tid från Kina. Men man kanske kan tillverka billigt på andra håll. Hur är det med Indien?

Nåväl, detta var en lärorik vecka och jag har lärt mig något nytt. Nästa gång blir det något mer komplext i KiCad. Det var roligt!

Jag vet inte var du har för spänningar på kortet, men jag föreslår att du tar bort så lite koppar som möjligt. Speciellt om det är så att det ska gå lite mer ström i ledarna. Diodkortet, om du nu ska låta tillverka det så rita kortet i två lager, det är ändå inte möjligt att beställa enkelsidiga kort. På diodkortet skulle du kunna få till rakare ledare och dessutom få plats med bredare ledare, om du ritar i två lager. Sen kan man fördel bara låta kortet bestå av solida kopparöar, med bara avstånd mellan ledare som behövs för isolation. Nu vet jag inte vad kortet är designat för, när det kommer till spänning och ström, så mina åsikter kan vara irrelevanta. Jag postar ändå två bilder på ett likriktarkort som jag byggt för inspiration. Förklara gärna vad kortet ska klara ok varför du har alla dessa dioder i serie. Är det för att klara högre spänning?

IMG_20200229_092325_2.jpg

IMG_20200229_092309_1.jpg

Jag rekommenderar jlcpcb,com som tillverkare. Kostar man på sid DHL frakt så kommer korten på under en vecka (nåja, nu i coronatider så går det långsammare, Jag väntar fortfarande på att korten som jag beställde 2/2 ska skickas).

[sm0nor]

Tack för bra feedback anders-bzn. Bra tanke om att i normalfallet behålla så mycket koppar som möjligt. Med högspänning får man dock tänka till litet med tanke på risken för överslag. Likriktaren kommer att leverera 2800 volt DC och i vanlig luft får man nog räkna med någon centimeter mellan hög och låg potential för att vara på säkra sidan. Dessutom bör man planera för åtminstone den dubbla spänningen vid strömspikar. Därav 6 stycken 1KV dioder i varje bryggben.

Ditt inlägg fick mig att fundera över högspänningen och jag ser redan nu att banan som binder ihop anoderna på D1 och D24 ligger på tok för nära motsatt pol. Inte bra. Den får jag dra om!

[anders_bzn]

Du måste vara noga med isolationsavståndet på kortet, vill du hålla dig säker för 6 kV behöver du 15mm mellan ledarna. Avståndet kan minska om man fräser spår i kortet. Googla på isolations avstånd!

Är du säker på att spänningen (reverse voltage) fördelar sig jämt över dioderna? Annars kommer kopplingen inte fungera. Koppla man kondensatorer på det sättet brukar man balansera spänningen med resistorer. Du måste räkna med maximal skillnad i läckström mellan dioderna, sex 1kV dioder klarar inte 6kV i reverse voltage... Men det kanske du vet.

Jag antar att strömmen inte är så hög om du har 2,5kV så några extrema ledningsbredder behöver du inte. Hur mycket ström är det?

Jag har aldrig byggt något i närheten av dessa spänningarna, så jag har inga praktiska erfarenheter.

[sm0nor]

@anders_bzn

"Är du säker på att spänningen (reverse voltage) fördelar sig jämt över dioderna? Annars kommer kopplingen inte fungera. Koppla man kondensatorer på det sättet brukar man balansera spänningen med resistorer. Du måste räkna med maximal skillnad i läckström mellan dioderna, sex 1kV dioder klarar inte 6kV i reverse voltage... Men det kanske du vet."

Finns ganska mycket diskuterat om detta i diverse fora. Förr i tiden var det en absolut nödvändighet med parallellresistans och och parallellkapacitans. Och det kan fortfarande sägas vara best practice. Men det är dock inte längre nödvändigt med moderna dioder. Även om jag inte riktigt är djup-kunnig i fysiken och kemin bakom moderna halvledare så känner jag mig ganska trygg med att de flesta är överens om att det inte behövs parallellresistanser. Rekommendationen är dock att välja fabriksnya dioder från samma batch och gärna många i serie. (Ian White, G3SEK - Diodes in String, RSGB Journal 1/97). En god idé är att seriekoppla så många som möjligt - gärna 10. Då är kanske 6 stycken litet snålt. Jag kanske skall överväga att koppla ihop litet fler.

[YD1150]

Intressant med lite mer HF-radiobyggen med rör
Var en rejäl ringkärnetrafo du hade kostat på dig till bygget.

[ELTompa]

Det blir ju ganska många dioder när man ska ha 10st/ben. Även om din låda är rymlig så kanske det är säkrare att använda en färdig brygga istället.
Tex en så här,
https://www.hvproducts.de/en/hv-active- ... fiers.html

[YD1150]

Möjligheten finns att använda "Avalanche" (Lavin)dioder som inte
går sönder när de får genombrott i backriktningen.

[sm0nor]

"Möjligheten finns att använda "Avalanche" (Lavin)dioder som inte
går sönder när de får genombrott i backriktningen."

Tydligen kan man uppnå den effekten med moderna likriktardioder. Ian White, G3SEK, beskriver det så här:

"But modern rectifier diodes don't have that mode of arc failure any more. You may not find it on the data sheet, but all modern silicon rectifier diodes are constructed so that excess reverse voltage causes a "zener-like" avalanche breakdown at a constant voltage, which is lower than the voltage required to cause a destructive arc. If the reverse current is limited by the other diodes in series that have *not* gone into breakdown, a brief reverse-avalanche event in an individual diode is usually survivable"

Det här är ett område som är intressant att läsa mer om. Jag tror jag skall läsa litet om olika diodtyper och försöka förstå det här.

[sm0nor]

Det blir ju ganska många dioder när man ska ha 10st/ben. Även om din låda är rymlig så kanske det är säkrare att använda en färdig brygga istället.
Tex en så här,
https://www.hvproducts.de/en/hv-active- ... fiers.html

Ja, det finns litet sådan alternativ på marknaden. Men det är förhållandevis dyra. Och dyrt blir det att ersätta också om man blåser bryggan. Ett par 1N5408, eller 6A10, kostar inte många ören styck. Sedan är det bra också med rejält tilltagen tålighet för strömspikar. Bryggan i exemplet klarar 150A@8.3mS, 1N5408 klarar 200 och 6A10, som jag använder, klarar 400A@8.3mS.
Om man får överslag i röret vid t ex 3000 volt och begränsar strömmen med en kraft-resistor i plusledningen på ca 20 ohm så får man en kortvarig strömspik på runt 150A. Då vill man att bryggan står emot tillräckligt länge så att trip-automatiken hinner slå ifrån spänningen.

[chriz]

Om man får överslag i röret vid t ex 3000 volt och begränsar strömmen med en kraft-resistor i plusledningen på ca 20 ohm så får man en kortvarig strömspik på runt 150A.

man ser räkneexempel där man räknar på ström vid överslag i röret - där anodseriedrossel + anodnätdelens kompositresistanser adderas till anodserieresistorn.
Ingen big deal - men strömmen blir då exempelvis närmare 100A än 150A, innan något i +Hv brinner av och rörets galler agerar anod

[sm0nor]

@chriz
Visst är det så. Jag förenklade resonemanget litet. Räknar jag in alla resistanser så blir marginalerna större och den möjliga strömspiken lägre...

[alexanderson]

Det hade varit smartare att använda 3 enfas trafo och tre separata likriktare på 933V DC.
Då hade du kunnat effektreglera slutsteget. 933V, 1867V och 2800V.

[alexanderson]

Varför bygger du inte push-pull ?