von Lieferung mit den Baugruppen pünktlich eingetroffen
Wie erwartet traf die Lieferung von DX World Electronics aus Griechenland pünktlich und vollständig ein. Nach Sichtung dieser gelieferten Baugruppen und ein paar Überlegungen bezogen auf die mechanische Umsetzung bzw. Installation dieser Baugruppen ging es nun also frisch ans Werk.
Mein Konzept sieht vor, sowohl das 50V-Netzteil wie auch das LowPass-Filter nicht in das Gehäuse der PA direkt zu integrieren, sondern als separate Geräte verfügbar zu machen. Damit folge ich meinem bereits umgesetzten Konzept eines modularen Aufbaus, der mir die Verwendung bestimmter Module wie eben das LowPass-Filter auch anderweitig ermöglicht. Gleiches gilt für die 50V-Spannungsversorgung.
Es ging also los mit einem ersten Testaufbau der Baugruppen der eigentlichen PA samt aller notwendigen Verdrahtungen, um einen ersten Sendetest machen zu können. Da diese Baugruppen fast alle direkt auf dem Aluminium-Kühlkörper installiert werden müssen, war also erstmal einiges an mechanischen Arbeiten auszuführen (Bohren, Gewindeschneiden und Ähnliches).
Die mechanischen Arbeiten waren etwas holprig, drei abgebrochene 3mm-Bohrer und zwei abgebrochene M3-Gewindescheider – das weiche Aluminium ist immer wieder eine Herausforderung. Mechnische Arbeiten zählen nicht grade zu meinen Stärken, Programmieren kann ich besser. Ich lege keinen Wert auf Aussehen oder schönes Design – nur die Funktion entschiedet am Ende. Ich will und muss ja nix verkaufen.
Hier das Ergebnis meines ersten Aufbaus der PA für eine erste Inbetriebnahme, um die Grundfunktion als HF-Verstärker testen zu können, sozusagen als Prototyp.
Da ich einige Bandfilter für verschiedene Bänder (80m, 40m, 20m) von HyEndFed besitze, kommen diese erstmal anstatt des eigentlichen, schaltbaren LowPass-Filters zum Einsatz.
Die PA besteht im Wesentlichen aus drei Baugruppen: dem eigentlichen PA-Board mit den 2x MRF300AN/BN, einem 50V-zu-12V Spannungswandler-Modul zum Schalten der 12V-Relais und des BIAS für die MOSFETs plus einem Sende-/Empfang-Umschaltungsboard, welches die PTT-Leitung und das Routing der HF zwischen dem eigentlichen TRX und der Antenne bei aktiver PA übernimmt. Durch den Einsatz des 50V-zu-12V Spannungswandler-Moduls spart man sich die Bereitstellung einer separaten 12V-Spannungsversorgung und „zapft“ praktisch die sowieso notwendigen 50V an. HF-seitig habe ich das Ganze mit Teflon-Koaxleitungen verbunden, da sich diese aufgrund ihrer Temperaturfestigkeit gut löten lassen. Diese enden dann an zwei N-Buchsen, da ich kein Freund von PL-Buchsen oder PL-Steckern bin.
Milestone 3: Ein erster Test – und ein erstes (unerwartetes) Problem
Nun ging es also los – Netzteil an die PA – programmiert hatte ich es schon auf 50V – und TRX dran, PTT-Test: ja, schaltet alles korrekt. Den BIAS auf 200mA pro MOSFET eingestellt, ging schnell und war keine große technische Hürde. Clever: Das S/E-Switchboard hat einen „Test-PTT-Taster“ integriert, so daß man ohne externe PTT-Ansteuerung mal schnell die PA oder den BIAS der MOSFETs zuschalten kann. Sehr gute Lösung ! Nachdem also der Ruhestrom eingestellt war, war alles bereit für einen ersten Test mit HF. Kleine Ansteuerleistung (ca. 500mW) eingestellt, Output an der PA ca. 40-50W. So das ging also erstmal, Aufbau war also erfolgreich, die PA arbeitet.
Dann also der Test mit mehr Anteuerleistung (ca. 1-2W). Der Leistungsmesser sagte etwa 300W bei knapp 2W in, ABER nach ca. 5s ging auf einmal die Leistung wieder runter. Hmm – was war falsch bzw. das Problem ?
Bei solchen Problemen beginnt man erstmal mit der Überprüfung der Versorgungsspannung bzw. dem Netzteil. CAN-Bus wieder an das Huawei R4850G2 dran und erneuter Test. Hier sah ich schon das Dilemma – Spannung bricht nach ein paar Sekunden zusammen. Nun handelt es sich bei dem R4850G2 um ein Netzteil der 3kW-Klasse, das war mir also schon sehr suspekt. Den CAN-Bus auf Monitoring gestellt – ja, offensichtlich hat mein gebraucht gekauftes Netzteil ein technisches Problem bzw. ist fehlerhaft.
Messung mittels Amperemeter in der 50V-Leitung zeigt 2-3A bei 500mW in, das R4850G2 ist allerdings der Meinung, das sind bereits 10A. Bei 2W Input, die etwa 300W Output erzeugen, Messung mit Amperemeter wie zu erwarten etwa 10A, das R4850G2 sagt aber bereits >60A am Monitoring des CAN-Bus !!!
Die Messung im R4850G2 ist natürlich komplett falsch, da würden ja die MOSFETs bei echten 60A „kochen“ und bereits defekt sein. Eine erneute Prüfung des BIAS der MOSFETs ohne HF – wie zu erwarten 400mA, also alles ok und so, wie es sein sollte. Ich hatte durchaus auch das Problem „HF-Einstrahlung auf der Spannungsversorgung“ in Erwägung gezogen, also kurzerhand einen 5 Ohm Lastwiderstand gebaut, der etwa 10A Last bei 50V erzeugen würde. Auch ohne HF im Spielfeld – Spannung bricht trotzdem zusammen. Also gewisse EMV-Probleme waren damit auch erstmal ausgeschlossen.
Tja, dann habe ich also ein Netzteil-Problem, da das vermutlich defekte R4850G2 bereits bei Stromentnahme ab 4A abregelt und die Ausgangsspannung von 50V auf fast 4V runtersetzt. Mehrfaches, erneutes Programmieren des R4850G2 brachte leider keinen Erfolg, lief aber immer fehlerfrei ab. Nochmals den BIAS der MOSFETs im Ruhezustand (ohne HF Input, aber BIAS der MOSFETs aktiv) geprüft, wieder die korrekten 400mA gemessen, also sind die MRF300 beide in Ordnung.
Tja, das ist eben das Risiko bei Gebrauchtgeräten von Ebay – man hat Glück oder Pech. In meinem Fall habe ich seit Langem und vielen positiven Einkäufen bei Ebay leider auch mal Pech gehabt. Im Leerlauf und bei geringer Stromaufnahme tut das Netzteil alles korrekt – allerdings ab 3-4A Last leider nicht mehr. Das ist meilenweit von den eigentlich möglichen 56A max. Strombelastung lt. Spezifikation des R4850G2 entfernt, denn wir benötigen so um die 18-20A bei ca. 53V für 500-600W Ausgangsleistung der PA.
Ich hatte vieles an möglichen Problemen beim Aufbau der PA einkalkuliert – ein defektes 50V-Netzteil jedoch leider nicht. Sehr ärgerlich.
Also Blick wieder nach vorn und ein weiteres Netzteil R4850G2 geordert, diesmal bei einem kommerziellen Anbieter, der diese als offiziell „refurbished“ (bedeutet: nicht neu, aber professionell wiederaufbereitet) ausweist und sogar 3 Jahre Garantie gibt. Das sieht für mich etwas vertrauenserweckender aus.
Großer Dank im Übrigen auch an das Team von DX WORLD ELECTRONIC, die mit mir zusammen dieses Problem genauer erörtert haben und sehr zügig meine Fragen per Email beantworteten. Hervorragender Service von ihnen, da gibts nichts zu meckern. Immerhin habe ich ja dort „nur“ Bausätze – wenn auch bereits fast fertig aufgebaut – gekauft und kein Fertiggerät. Die Empfehlung zu diesem Netzteil für die PA kam ja auch von dort.
Nun heisst es also erneut warten und das Projekt pausieren – bis das Ersatznetzteil eintrifft, bei mir vermutlich am 28.5. laut Händler.
Ich habe mich schon geärgert, das ich nicht gleich zu Beginn zwei Netzteile besorgt hatte, denn anders als bei 12V, wo ich genügend Alternativen besitze, hatte ich diese Option bei 50V nicht, denn bisher benötigte ich keine Spannungsversorgungen über 12 bzw. 13,8V.
Naja, das geht dann wohl unter „Lehrgeld“ durch – was natürlich bei diesem PA-Projekt von Beginn an eingepreist war 🙂
So ist das eben bei Selbstbauprojekten. Probleme treten meist da auf, wo man sie am Wenigsten erwartet und vermutet.
Mit neuem, diesmal hoffentlich korrekt funktionierenden Netzteil gehts hier bald weiter mit Teil 3 und dem Test der PA.
