LDMOS max. Betriebsspannung

[Bernhard _. (Firma: dl1bg) (bernhard_)]

Hallo zusammen,

in den Datenblättern von LDMOS Leistungstransistoren wird üblicherweise 
eine empfohlene Betriebsspannung und die maximale Drainspannung 
angegeben.

Beim alten BLF188 beträgt die Reserve im Linearbetrieb rund (Udc 50 V, 
Upk 135 V) 25 %.
Bei den neueren Typen kommt mir die Reserve aber arg groß vor, Beispiel 
ART2K0 mit (Udc 65 V, Upk 200 V) 35 %.

Wenn man diese Reserve z. B. durch den Einsatz einer schnellen 
Spannungsbegrenzung für den Fehlerfall reduzieren könnte, dann würde die 
Ausgangsleistung im Linearbetrieb deutlich steigen.

Könnt ihr euch erklären, wieso die Betriebsspannung beim ART2K0 so 
niedrig gewählt wurde?
- Eine Standardspannung von Netzteilen ist 65 V ja nicht gerade
- Der Rth von 0,077 K/W scheint mir nicht begrenzend zu sein
- Im Class E Betrieb werden 53 VDC erlaubt, was IMO 160 Vp entspricht

Ich würde die Versorgungsspannung auf 80 V (20 % Reserve) einstellen, 
wie denkt ihr darüber?

Viele Grüße, 73
Bernhard, DL1BG

[Markus W. (dl8mby)]

Hallo Bernhard,

Respekt zu Deinem Vorhaben, in diese Leistungsklasse, bin ich noch
nie vorgedrungen. Ich habe jetzt nicht direkt eine Antwort auf Deine
Frage, habe mir aber die angehängten Datenblätter angeschaut und mich
gewundert, wie man diese Leistung bei diesen Gehäusebauformen erreicht.

Wohl möglich bin ich aber diesbezüglich nicht auf dem technischen
Wissensstand, was jetzt so möglich ist.

Ich habe mich mal mit dem BFL548 gespielt, der für 28V ausgelegt ist
und nur 150W, zugegeben bei einem geringeren Wirkungsgrad, macht (UHF)
und jetzt lese ich in den von Dir angehängten Datenblättern, dass
die genannten LD-MOS Transistoren bei fast gleichem Gehäuse die 
zehnfache
Leistung produzieren. Das hat mich jetzt etwas überrascht.
Aber wie gesagt die Technik schreitet voran und man verliert schnell
den Überblick.

BLF548  (D-MOS 1992)  150W
  SOT262A2  U1 33.90 - 34.17 mm

ART2K0Fxx  (LD-MOS 2022) 2KW
  SOT539AN  U1 41.02 - 41.28 mm
  SOT539BN  U1 32.13 - 32.39 mm
  SOT1248C  U1 32.12 - 32.39 mm

U1: Länge vom Gehäuse laut DB.

Werde hier mitlesen und mein Wissen diesbezüglich auffrischen.

Viel Erfolg bei Deinem Projekt.

vy73
Markus

[Markus W. (dl8mby)]

Beim nochmaligem Lesen der Datenblätter habe ich den
Unterschied zu den Wärmeübergangswiderständen gefunden,
die sich bei den beiden Transistoren entsprechend auch
um eine Zehnerpotenz unterscheiden.

Trotzdem muss die Verlust-Leistung entsprechend abgeführt
werden, was kunstruktionsmäßig bestimmt nicht trivial ist.

vy73
Markus

[Bernhard _. (Firma: dl1bg) (bernhard_)]

Hi Markus,
die FETs sind wie üblich auf eine Kupferplatte aufgelötet, die auf einem 
Lüfteraggregat sitzt. Damit bleibt das Gehäuse der FETs unter 40 c bei 
intermittierendem Betrieb.
VG B

[Markus W. (dl8mby)]

Hallo Bernhard,

Wie groß ist Deine Cu-Platte in cm2?
Lötest Du sie im Ofen oder verwendest Du eine Gas-Flamme?
Bei welcher Frequenz setzt Du die FETs ein, KW, VHF?

Ich weiß ich bin sehr neugierig - verzeih mit bitte ;-)

vy73
Markus

[Bernhard _. (Firma: dl1bg) (bernhard_)]

@ Markus W.
Darüber können wir gerne mal in Ruhe sprechen, aber nicht hier im 
Thread.

[Robert M. (r0bm)]

Bernhard _. schrieb:
> Im Class E Betrieb werden 53 VDC erlaubt, was IMO 160 Vp entspricht

Für Klasse-E wird im DB max. Ub=53V empfohlen. Die Amplitude der 
Ausgangsspannung wird dann bei 3,56 x 53V = 189Vs liegen, welche nicht 
sehr weit von Vdsmax = 208V entfernt ist.

Bernhard _. schrieb:
> Ich würde die Versorgungsspannung auf 80 V (20 % Reserve) einstellen,
> wie denkt ihr darüber?

Ub wird passend zur Ausgangsleistung, zum Ausgangsübertrager und Vdsmax 
gewählt. Für Pout=2kW in Klasse-AB und mit 1:9 Ausgangsübertrager wären 
80V OK. Im DB wird 2kW zwar linear aber immer nur gepulst erzeugt, da 
sich die erzeugte Wärme sonst nicht schnell genug abtransportieren 
lässt. Für SSB u.ä. Betriebsarten wären daher 2 x ART2K in Gegentakt 
angebracht.