Podporujem Kódex DX správania

sobota 15. októbra 2022

Jednoduché umelé záťaže 50 Ω do 100 W

       Umelú záťaž DL potrebujeme pri nastavovaní transceivra, pri nastavovaní prispôsobenia antény, pri meraní výkonu, pri programovaní vlastností transceivra atď.  

        Na prvú umelú záťaž som použil 12 kusov metal oxidových rezistorov THT v keramickom púzdre 150Ω/5W (á 0,25 € v GME) v sérioparalelnom zapojení podľa obrázku. Do záťaže môžeme na obmedzenú dobu pustiť 100 W výkonu, kým sa olej nezohreje asi na 50-60oC. Vtedy udržíme na konzerve pár sekúnd ruku. 

        Na menšiu DL použijeme 8 ks THT rezistorov 100Ω/5W a do každej sekcie dáme dva rezistory. Táto záťaž bude na 40 W a v oleji je asi na 50-60 W. Na QRP záťaž dáme 4 ks THT rezistorov 51Ω/5W, do každej sekcie jeden. Táto bude na 20 W a v oleji tak na 25-30 W.      

        Najmenšiu QRP záťaž som spravil z dvoch rezistorov 100Ω/5W a výsledok bola umelá záťaž 50Ω/10W použiteľná na pásma 1-50 MHz.

Schéma umelej záťaže

      Na zvýšenie použiteľného výkonu som vložil THT rezistory do konzervy s minerálnym olejom. Namerané PSV záťaže bolo na 2 MHz 1:1,02, na 33 MHz 1:1,1 a na 50 MHz 1:1,18. Na 145 MHz bolo PSV pod 1:2, takže sa dala opatrne použiť aj tam. Takto som urobil umelú záťaž 50Ω/100 W, použiteľnú maximálne 10 minút. Pred ďalším meraním musí záťaž vychladnúť.

Záťažová krivka DL je na nasledovnom obrázku.

Záťažová krivka DL

      Na základe tejto krivky môžeme očakávať, že pri výkone 100 W môžeme záťaž používať 10 minút, pri výkone 50 W 20 minút a pri výkone 25 W 40 minút. Všetko za predpokladu, že teplota oleja neprekročí 50-60oC. Pripomínam, že pred ďalším meraním musí záťaž vychladnúť.

     THT rezistory odporúčam krajšie prispájkovať. Lepšie by bolo použiť na prepojenie vývodov tri medené pliešky s navŕtanými dierkami, aby boli čo najkratšie spoje a tým lepší priebeh PSV.

Pohľad na zaťažovacie rezistory v konzerve

    Smola je, že takto skonštruovanú záťaž v konzerve nie je možné zatvoriť v zatváracích strojoch, lebo zavadzal konektor SO239. Musel som dať konektor na spodné pevné viečko konzervy (na nasledujúcom obrázku je pevné viečko hore), prispájkoval som zaťažovacie rezistory  a potom sa dala konzerva v stroji zatvoriť. Vedľa konektora som vyvŕtal 8 mm otvor,  cez ktorý som po uzatvorení konzervy nalial minerálny olej a otvor som zalepil. 

Pohľad na hotovú umelú záťaž v konzerve

        Táto záťaž je malá a použiteľná minimálne do 50 MHz. Stojí menej ako 10 Euro a trocha práce. 
Poznámka: Nie každý motorový olej je minerálny! Použite len minerálny olej.

Druhá možnosť urobiť umelú záťaž, je umiestniť rezistory nad ventilátor tak, aby fúkal na  rezistory. Prúd vzduchu ich priebežne ochladí. Použijeme 8 ks THT rezistorov 100Ω/5W a ventilátor 80x80x15 mm na 12 V. Rezistory a konektor SO239 sú prispájkované na lištách upevnených na ventilátore.  Od vrtuľky sú vzdialené asi 10 mm. Táto záťaž je menšia a ľahšia ako predchádzajúca, ale pre ventilátor potrebuje adaptér 8,5 V, aby nefúkal na maximálne otáčky.

Schéma umelej záťaže 8x100R


Rezistory 100R nad červeným ventilátorom

      Viac o konštrukcii ventilátora povedia nasledovné obrázky. Vďaka dlhým vývodom rezistorov sa zvýšila induktívna zložka vstupnej impedancie a PSV stúplo na všetkých pásmach. Induktívnu zložku vstupnej impedancie kompenzujeme paralelným kondenzátorom 27 pF. Po kompenzácii som nameral  priebeh PSV 2 MHz 1:1,03, 14 MHz 1:1,02, 28 MHz 1:1,07 a na 50 MHz 1:1,23. Rezistory sú na výkon 40 W a spustený ventilátor ich pri použití výkonu 100 W ochladí na pár minút merania. Po skončení musíme nechať ešte na pár minút pustený ventilátor, aby rezistory vychladli.

Pohľad na ventilátor

Pohľad na ventilátor zo strany rezistorov

Malá umelá záťaž 50R/10W bez oleja

      Nakoniec doplníme umelú záťaž približným meraním výkonu. Na usmernenie vf. napätia som použil schottky diódu MUR115. Záverné napätie prechodu je 150 V. Náš maximálny meraný výkon je asi 200 W. Na QRP záťaž do 10 W stačí dióda 1N4148.

      Výkon 100 W zodpovedá efektívnemu napätiu 70,7 V, čo je 100 V špičkového napätia Uš, ktoré nám odmeria merací prístroj. Vždy musíme k nameranej hodnote pripočítať 0,7 V úbytku napätia na usmerňovacej dióde. Výkon je daný vzorcom 
(Uš+0,7)2/100=W. Výstupné napätie Uš meriame bežným voltmetrom či multimetrom na bodoch Po a GND.

      Mimochodom, podľa našich povoľovacích podmienok je umelá záťaž povinná súčasť rádioamatérskej stanice.

😀