German Amateur Radio Station DO3ASE

KW PA aus 4x GU50 Röhren

Ein kleiner dokumentierter Aufbau einer Kurzwellenendstufe mit 4 mal GU50 Röhren in groundet grid. Da ich Spass am Selbstbau habe möchte ich auch gern andere dazu bewegen sich aus beschafbaren und günstigen Mitteln eine Endstufe zu bauen.
Die PA macht dann eine Leistung von ca. 600W SSB PEP.

!!!!!!! ACHTUNG !!!!!!!


!! Bei diesem Projekt entstehen Spannungen von mehr als 1000 Volt !!
!! und HF-Spannungen die zu starken Verbennungen führen können !!
!! Aus diesem Grunde distanziert sich der Autor ausdrücklich von allen entstandenen Schäden an Leben und Gesundheit und/oder an Material und Geräten !!

Folgende überlegung habe ich mir zum Aufbau überlegt ...(Reihenfolge kann abweichen da noch beim bearbeiten!)

- Netzteil, HV-Board
- Heizung
- RX/TX Umschaltung
- Output Anpassung PI-Filter
- Schutzschaltung, Steuerschaltung
- Anzeigen, Instumente, LEDs
- Lüftersteuerung

Alle Gitter laufen auf Nullpotenzial. Das spart die Aufbereitung der negativen Gittervorspannung. Der Aufbau beinhaltet 4 Röhren parallel und somit ein Betrieb von gut 600 Watt möglich. Damit ist auch genug Reserve vorhanden für Dauerbetrieb wie RTTY/PSK usw. Die GU50 PA ist eine der simpelsten Kurzwellenendstufen jedoch nicht so sehr verbreitet. Auch halten die Röhren schon mal ein paar Watt aus wenn nicht gut abgestimmt wurde was man bei einer Transistorendstufe vielleicht nur 1 mal macht.

--- Die Bauteilbeschaffung ---

Die Bauteilbeschaffung gestaltet sich nicht so schwer wie mancher denkt. Die Bauteile habe ich zum grössten teil aus Kontakten im Netz bzw. auf der Ebayplattform erstanden.

--- Netzteil , HV-Aufbereitung ---


Zum Einsatz kommt ein 400 Volt Netzteil das mit Spannungsverdopplung die gewünschte Anodenspannung bereitstellt. Secundär können 400V +/- 5% (380, 400 o. 420V) bei knapp 3A angezapft werden. Auf der Primärseite werden alle Netzteile mit Sicherungen gegen Kurzschlüsse o.ä. versehen.
Mit dem HV-Board (Spannungsverdopplung) stehen von 1060 Volt bis knapp 1200 Volt zur verfügung.

Das HV-Board stellt eine Anodenspannung von 1060 bis 1200V zur verfügung. Auf der Sec-Seite (400V~) ist das Netzteil seperat mit einer 3,15A Sicherung versehen. Alle 6 HV-Dioden sind bis 3A belastbar. Dazu kommen noch jeweils 4x3 parallel geschaltete Widerstände die die 4 Elkos beim trennen der Netzspannung entladen. Bereits nach 1,5 min. sind die Elkos entladen. Die Widerstände im Vordergrund werden für die Anzeige der Anodenspannung benötigt. Ein weiter Shunt (nicht auf der oberen Seite zu sehen) wird für die Anzeige des Anodenstromes benötigt.

Die TRX Umschaltplatine.

Die Steuerung schaltet 2 Vacuumrelais von Siemens. Ich will mal probieren ob sich diese Schaltung mit den zwei 7660 bewährt. Das spart das Aufbereiten einer seperaten Spannung von 26V für die Relais weil ich aus den 7660 von 12V auf ca. 24V verdoppele. Auf die Platine habe ich auch gleich noch die TRX-Umschaltung gebracht. Die Platine ist 30mm x 100mm und somit recht gut zu verstauen.

Das Steuerboard / Ablaufsteuerung

Das Steuerboard ist erst mal nur ein Test. Wenn alles läuft wird das Board ggf. noch erweitert bzw. verfeinert.
Eingearbeitet ist auch eine Zeitschaltung die das Anlegen der Anodenspannung in der Aufwärmphase unmöglich macht. Einstellbar von 0 - 15min. ;-).

Die Ablaufsteuerung im Test. Alles lief bisher auf anhieb. Die Zeitsteuerung zur Sperrung der Anodenspannung endet nach 10 minuten. LEDs signalisieren ob sich die Röhren noch in der Aufwärmphase befinden oder Betriebsbereit sind. Die LEDs werden wieder ausgebaut und finden dann an der Front ihren Platz. Für die Anzeige der Anodenspannung, Strom, PWR und SWR kommen Baragraphanzeigen zum Einsatz. Die Platinen dafür werden an einen anderen Platz verbaut, dazu später ...

Alles Huckepack ;-). Unten das HV-Board, darüber der Ringkerntrafo für die Steuerung, Heizung und die RX/TX Umschaltung für die Vacuum-Relais. Oben die Ablaufsteuerung. Jetzt muss alles nur noch an seinen richtigen Platz und verkabelt werden.

Die Verdrahtung im vollem gange ;) . Alle Kabel habe ich durch Steckverbindungen verbunden um das Board auch mal
bei einem Fehler schnell ausbauen zu können.

Nebenbei die Vorbereitung der Röhrensockel. Die Drosseln sind hier sehr schön zu sehen.

Anordnung des HF-Teil. Links die Aufbereitung und Abläufsteuerung. Rechts das HF-Teil. Ein paar mechanische Arbeiten sind noch notwendig ;) .

Erster Funktionstest.

Alle Bauteile sind jetzt untergebracht. Nach der Aufwärmphase habe ich die Anodenspannung zugeschalten. Die Led-Anzeigen geben das optisch wieder.
Angefangen auf 10m bis 15m bingt die PA 400W HF bei 80W Ansteuerung zustande. Ab 20m aufwärts kommen gute 650W HF bei einer Ansteuerung von 80W. Mit einer Steuerleistung von 40W , was ja reichen würde, bringt die PA auf den Bändern 20m - 80m gute 400W. Auf den oberen 300W u. weniger. Das liegt an den Sereienkapazitäten der Röhren. Ich werden mal sehen wie ich das noch kompensieren kann.
Das Netzteil ist so Steif das unter Volllast ein Spannungsabfall von 110V das Netzteil von 1136V auf 1026V runterzieht. Ich habe bewusst die Röhren mit 1136V laufen lassen. Eine Anodenspannung von ca. 1000V und unter Last mit ca. 930V wirkt sich mit ca. 50W weniger HF aus. Also reichen 1000V Max. Anodenspannung voll aus. Das ist auch das maximal was man den Röhren zumuten kann.
Weiter belastet habe ich die Röhren nicht da sie dann längt an der Gränze arbeiten. Die Led-Anzeigen geben Anodenspannung / Anodenstom, Ausgangaleisung / SWR wieder.
Die Aufbereitung findet mittels OPV statt.
Das Eingangs SWR liegt wie gewünscht auf allen Bändern (10m-80m ink. Warc) bei exakt 1 zu 1,5 und kann somit ohne eines internen oder externen Tuners betrieben werden.
Die PA kann an ein Antennen-SWR bis Max. 3 angepasst werden ohne Schaden zu nehmen.
Die Messung habe ich im 2-Ton-Verfahren und an einem 1,5KW Dummy gemacht.
Jetzt wird die Fontplatte noch fertig gestellt.
Weitere Tests folgen ...

Hier sind die Röhren gut zu sehen sowie die Anodendrossel. Die Anodendrossel kann man selber herstellen oder im QROShop bestellen.
Der Auskoppel-C hat eine Spannungsfestigkeit von 10KV.

Fortsetzung folgt....