Samstag, 28.06.2025
10:00
- 10:30
Uhr
Eine ausreichende Kühlung ist die zentrale Voraussetzung für den Betrieb von Endstufen im Dauerbetrieb. Als Kühlmethoden kommen hierbei Wärmestrahlung, Wärmeleitung und Wärmeströmung in Betracht. Während die Wärmeabfuhr von strahlungsgekühlten Röhren recht einfach mittels Axiallüftern erfolgen kann, benötigen Metall-Keramik-Röhren zur Erzeugung des notwendigen Staudrucks einen Radiallüfter, um ausreichend Kühlluft durch den filigranen Lamellenkörper zu blasen. Die Grenztemperaturen sollen bei LDMOS-Transistoren unter 70 Grad und bei Metall-Keramik-Röhren unter 200 Grad liegen.
Physikalisch bietet jedoch die Wärmeabfuhr durch Wärmeströmung (Konvektion) die besten Voraussetzungen. Dabei zirkuliert ein Fluid (in der Regel Wasser) in einem geschlossenen Kreislauf, bestehend aus einem Kühlblock, einer Pumpe und einem Radiator, durch das Kühlsystem. Die zu kühlenden Komponenten sind mit dem Kühlblock mechanisch verbunden, während die Pumpe für die notwendige Zirkulation des Wassers sorgt, um die aufgenommene Wärme über einen Radiator an die Umgebungsluft abzugeben.
Ausgehend von einer einfachen Kühlplatte für eine Dummy Load, wird nachfolgend an einem PA-Modul für eine LDMOS-Endstufe mit 4 Stück MRF-300 die iterative Optimierung eines Kühlblocks für eine effiziente Wasserkühlung gezeigt. Messreihen zum Temperaturanstieg sowie Bilder mit einer Wärmebildkamera vervollständigen die verschiedenen Entwicklungsstufen und zeigen, dass KEY DOWN bzw. 24/7-Contestbetrieb bei 500 W Output problemlos möglich sind.
Wasserkühlung von Senderöhren ist im Amateurbereich wegen der Besonderheit hoher Anodenspannungen nur recht selten anzutreffen. Am Beispiel einer Endstufe mit zwei Trioden GI-46b wird gezeigt, dass die Übertragbarkeit einer Wasserkühlung möglich ist, um große Wärmemengen verlässlich abzuführen. Auch hier ist ein robuster Betrieb möglich, sofern die Wasserschläuche eine ausreichende Länge aufweisen und eine Isolation gegenüber Masse gegeben ist. Als Ausblick wird die Übertragbarkeit der bisher gewonnenen Erkenntnisse für eine Siedekühlung erläutert.
Physikalisch bietet jedoch die Wärmeabfuhr durch Wärmeströmung (Konvektion) die besten Voraussetzungen. Dabei zirkuliert ein Fluid (in der Regel Wasser) in einem geschlossenen Kreislauf, bestehend aus einem Kühlblock, einer Pumpe und einem Radiator, durch das Kühlsystem. Die zu kühlenden Komponenten sind mit dem Kühlblock mechanisch verbunden, während die Pumpe für die notwendige Zirkulation des Wassers sorgt, um die aufgenommene Wärme über einen Radiator an die Umgebungsluft abzugeben.
Ausgehend von einer einfachen Kühlplatte für eine Dummy Load, wird nachfolgend an einem PA-Modul für eine LDMOS-Endstufe mit 4 Stück MRF-300 die iterative Optimierung eines Kühlblocks für eine effiziente Wasserkühlung gezeigt. Messreihen zum Temperaturanstieg sowie Bilder mit einer Wärmebildkamera vervollständigen die verschiedenen Entwicklungsstufen und zeigen, dass KEY DOWN bzw. 24/7-Contestbetrieb bei 500 W Output problemlos möglich sind.
Wasserkühlung von Senderöhren ist im Amateurbereich wegen der Besonderheit hoher Anodenspannungen nur recht selten anzutreffen. Am Beispiel einer Endstufe mit zwei Trioden GI-46b wird gezeigt, dass die Übertragbarkeit einer Wasserkühlung möglich ist, um große Wärmemengen verlässlich abzuführen. Auch hier ist ein robuster Betrieb möglich, sofern die Wasserschläuche eine ausreichende Länge aufweisen und eine Isolation gegenüber Masse gegeben ist. Als Ausblick wird die Übertragbarkeit der bisher gewonnenen Erkenntnisse für eine Siedekühlung erläutert.
Speaker
Dr. Günther Knebel, DK6ET
Änderungen vorbehalten.