Series Modulator PWM a la WA7JHZ

Rangkaian Modulator Seri dengan LM741 sangat baik dipergunakan untuk power rendah serta menengah.  Untuk power besar diperlukan rangkaian lain, salah satunya saya lihat tercantum pada skema-skema pemancar eksperimen David Forsman (WA7JHZ).  Ada beberapa skema pemancar dengan level output yang berbeda tetapi rangkaian modulatornya relatif sama.  Skema modulator yang saya coba, dengan nilai komponen disesuaikan dengan yang ada di laci saya, adalah sebagai berikut :

Ini dia rangkaiannya, dicoba dengan lampu bohlam sepeda motor 12 Volt / 35 Watt bisa menyala terang seirama modulasi.  Tegangan pada output antara 3 Volt sampai 22 Volt dengan supply 22 Volt, diatur dengan potensio 10k pada IC TL 494.

Video percobaan bisa dilihat di bodolanradio80@groups.facebook.com.

FET sebaiknya diberi heatsink dan kipas karena pada tegangan ouput maksimum menjadi sangat panas.  Pada tegangan output sampai 12 Volt cukup hangat saja tidak usah dirisaukan.

Rangkaian yang beroperasi bisa  terdengar pada radio kempitan ( suara kecil tidak jelas), diduga karena induksi trafo ( T1 ).  Namun demikian pengetesan pada Tx QRP hasil pancaran  modulasi baik dan tidak ada harmonik.

Hasil Percobaan :

1.  Rangkaian ini boleh dibuat dan bisa dipakai, silahkan dicoba menggunakan tegangan tinggi sebagai supply.

2.  Nilai resistor 2 Watt pada rangkaian asli adalah pada skema A ( 220 ohm dan 2 x 100 ohm ) serta pada skema B ( 300 ohm dan 2 x 150 ohm).  Saya tidak punya resistor senilai tersebut sehingga dipakai (470 ohm dan 2 x 220 ohm).

3.  Dioda di bagian akhir rangkaian saya peroleh dari bongkaran Switching Regulator bekas.  Apabila sulit mendapatkan yang sejenis mungkin bisa dicoba dioda 1N4148  diseri sampai tegangan yg sesuai dan diparalel sampai arus yang sesuai ( bingung ? hehehe . . . . ini belum saya coba ).

4.  Setting awal pada saat mencoba sebaiknya potensio volume distel minimum dan potensio power diatur di tengah, cek tegangan output menggunakan AVO meter.  Stel tegangan output maksimal 50 % dari tegangan supply ke Mosfet selanjutnya potensio volume disesuaikan sampai diperoleh modulasi yang seimbang.

Setelan potensio power :  putar kanan tegangan output rendah, sedangkan putar kiri tegangan output tinggi (kebalikan dari potensio volume).

5.  Tidak dianjurkan mengatur tegangan output mendekati tegangan supply ke Mosfet.  Diduga dengan tegangan drive yang terlalu besar menyebabkan Mosfet “ON” dan berfungsi sebagai switch/saklar sehingga tidak bisa dimodulasi.

6.  Apabila terjadi kesalahan setting sehingga terjadi tegangan terlalu tinggi atau arus terlalu besar ada kemungkinan rangkaian mati tiba-tiba.  Jangan panik kawan, silahkan bersabar ditunggu sampai Mosfet dingin dan dicoba dihidupkan lagi, besar kemungkinan dia masih berumur panjang.  Kemungkinan mati suri-nya rangkaian adalah adanya proteksi atau pengamanan dari IC TL 494.

Jangan lupa, sebelum menghidupkan kembali agar potensio diatur ulang seperti keterangan saya sebelumnya pada nomor 4 tuh lihat di atas.

Apabila masih belum berfungsi silahkan lepaskan hubungan dari T1 ke gate kedua Mosfet  kemudian coba dihidupkan lagi.  Apabila rangkaian mau hidup berarti Mosfet sudah korslet silahkan diganti saja.  Apabila rangkaian tidak mau hidup besar harapan masih diberi panjang umur tinggal sedikit bersabar menunggu dia bangun dari KOMA.  Sesudah dingin coba dihidupkan lagi.

Apabila sesudah dingin masih belum hidup juga berarti itu kelalaian  Anda terlambat memberikan pertolongan napas buatan kepada pasien sehingga Mosfet terlanjur mati putus, silahkan ganti yang baru.

7.  Perhatikan elco pada filter, sebaiknya dicari yang lebih besar dari tegangan +VCC.  Boleh jadi pada saat pengaturan anda menyetel potensio power sampai mentok ke kiri sehingga tegangan output = +VCC.  Jika tegangan elco lebih rendah maka dalam waktu singkat elco bisa meledak, kemungkinan selanjutnya Mosfet ada yang putus atau korslet.  Percayalah, saya sudah merasakannya hehe hehe . . . .

Saya pakai VCC  + 50 Volt, tegangan output power supply bisa mencapai 60 Volt.  Rangkaian PWM bisa berfungsi memodulasi pemancar Mosfet dengan arus sampai 4 Ampere tegangan pada Final 30 Volt.

Pendingin / heatsink Mosfet diganti dengan heatsink alumunium dari PSU komputer, satu keping untuk dua Mosfet.  Mosfet dipasang tanpa isolasi mika dan kabel +VCC dibaut langsung pada heatsink.  Heatsink tidak boleh menyentuh box atau terhubung dengan ground.

Selamat mencoba.  Berani mencoba, berani berhasil ! ! !

NB :  Seandainya Anda belum pernah menyaksikan kematian sebuah Mosfet, ada dua kemungkinan penyebab kematian yaitu mati putus atau mati korslet.  Penyebab kematian kedua bisa menyebabkan kematian menular pada power supply dan luka bakar parah pada trafo.  WASPADALAH.

Pasang selalu pengaman sikring dengan kapasitas  arus yang sesuai.

UPDATE :

Info dari Om Andy K. Rizal (andelumut) potensio carrier 10k bisa diganti 50k untuk pengaturan tegangan lebih optimal.  Untuk kualitas audio yg lebih baik bisa dengan merubah nilai C kopling menuju IC pre amp mic.  Terima kasih Om Andy.

UPDATE :

Saya membuat kembali modulator PWM ini dengan beberapa perubahan mendekati skema aslinya dari WA7JHZ sebagai berikut :
– Trafo tidak menggunakan batang ferit melainkan copotan trafo eks PSU switching komputer.  Menggunakan lilitan 20 + 20 dapat menghasilkan impedansi mendekati 8 mH sesuai yang diminta pada skema.
–  Gulungan pada Low Pass Filter menggunakan kawat email 1 mm digulung pada koker bekas timah solder digulung penuh bisa mendapatkan induktansi sedikit lebih besar dari 500 uH seperti yang diharapkan.
–  Transistor mosfet saya pakai 2 x IRFP250.
–  High speed diode saya pakai copotan dari PSU switching komputer.

Hasilnya sesudah disolder seperti ini :

PWM Modulator

Hasil Eksperimen :
–  Menggulung trafo ternyata tidak boleh sembarangan, harus diperhatikan penyambungan ujung-ujungnya sampai ketemu tap tengah.  Jika belum tepat maka jika diukur nilai induktansinya hanya kisaran uH (mikro henry) saja.  Jika sudah tepat maka akan keluar nilai sampai sekian mH (milli Henry) jika diukur pada ujung-ujungnya.

–  Hati-hati melakukan pengaturan awal pada rangkaian, potensio volume sebaiknya pada posisi MINIMUM sedangkan potensio carrier pada posisi MAKSIMUM.  Dua kali membuat rangkaian ini ternyata tegangan carrier minimum pada posisi potensio maksimum dan sebaliknya.

–  Dalam eksperimen hendaknya pada output modulator diberi beban yang sesuai.  Ketika saya beri beban lampu bohlam 220V 40 Watt ternyata tegangan output terbaca tinggi hampir mendekati tegangan power supply.  Ketika saya ganti dengan lampu halogen 12 V 55 Watt diseri 2 buah maka tegangan output bisa turun menjadi sekitar 5 – 6 volt dan melalui potensio carrier bisa diatur sampai setengah tegangan power supply atau lebih sedikit.  Disarankan kapasitor atau elko pada LPF menggunakan tegangan tinggi.

–  Percobaan dengan tegangan carrier 9 Volt dimodulir bisa naik tegangannya sampai 18 Volt, dan ketika modulasi ditambah dengan menaikkan volume maka tegangan output bisa mencapai 30 Volt.

–  Selama percobaan tersebut dengan dimodulir selama hampir 2 menit heatsink yang digunakan hanya terasa hangat masih bisa dipegang. Heatsink saya pergunakan copotan dari PSU komputer juga.

 

z

About jagawana80m

Mencoba menikmati dunia amatir melalui eksperimen.

Posted on 13/10/2011, in Uncategorized and tagged , , , , . Bookmark the permalink. 14 Komentar.

  1. Ditunggu kelanjutannya …..biar ada lagi yang on air dengan PWM ……

    Saya sudah bikin rangkaian TL494 , untuk T1 saya gunakan trafo ferit bekas lampu TL elektronik , di sekundernya sudah keluar tegangan tapi masih kurang tinggi . Kemudian trafo T1 saya ganti dengan rangkaian npn-pnp (nyontek dari rangkaian dc-ac inverter) rencananya untuk mendrive mosfet switching , yang di modulir bukan drain final RF tapi source , tapi belum saya lanjutkan …….

    • Tadinya saya idenya juga ingin memodulasi dari source tapi perlu Mosfet yg kanal Positif susah carinya. Semoga yg ini bisa berhasil. Untuk trafonya saya juga coba2 saja kelihatannya tidak perlu daya besar, frekuensi juga hanya sekitar 50 kHz mestinya pake batang ferit biasa sudah cukup. Mosfet-nya bisa sampai panas sekali mungkin bisa jadi indikasi drive-nya sudah cukup pake trafo ferit seperti rangkaian di atas.
      Nanti saya coba pake tegangan lebih besar atau modulasi ditambah pakai amplifier kecil kemungkinan ditambah LM 386.

  2. Suaranya kecil dan serak, tambah penasaran. apa krn kekecilan ya pake TDA 2003 sebiji?

    • Hehe .. boleh kok penasaran terus mungkin besok jadi penemuan atau inovasi baru. Kalau sudah nggak tahan copy paste yg sudah berhasil saja, OK Boss ?

      • Yah kelamaan monitor aja. udah putus antena saya kena angin pas hujan pertama kemarin. Mana eksperimen bikin TX kendala di modulasi melulu.

        Sementara TX sy kardusin dulu deh Om, nunggu ” seekor ayam” buat dijual sama naikin antena baru.😦

      • Nggak berani coba bikin yg pakai LM 741 ? Nanti saya bongkar2 laci barangkali masih ada komponen yg cocok.
        Kalau kendala power supply cukup pakai 5 Ampere abal2 asal regulatornya pakai LM 723 + 2N3055 (2 biji) sudah bisa ngangkat tuh buat oscillator, driver, linier 20 Watt plus modulator seri.

  3. Lanjut proyek nih Om Bob… hehehe. sy pindah ke lain hati, coba pake 840…

  4. Disini IRF250 sulit, yg ada cumak 460 sebiji 25rb.. ngeri. mau jalan ke Sby males, jd pake yg ada aja.

    ini 840 tak pushpull ntah belum coba performanya, PWM WA7JHZ jg sudah jadi, induktor pake ferit sepanjang 4,5cm lilitan tumpuk, belum tau hasil modulasinya (ngga tahu cara testnya, kalau pake lampu memang kelihatan perubahan sesuai modulasi), jadi semua blm sempat nyoba soalnya masih nyicil tinggal PSU + antena.

    Rencana mo pake antena apa nih Om?

    • Saya tes modulasi pakai pemancar kecil yg QRP, beban dummy load. Sebetulnya ditest pada driver yg ada juga bisa, putuskan sambungan antara catu positif dengan RFC / koil driver, sambungkan ke output PWM. Dari kapasitor output driver sambungkan ke kawat sembarang sebagai antenna sementara, nah bisa dicek tuh hasil modulasi di radio kempitan. Hanya saja tes-nya jangan lama-lama karena antena tidak match dengan transistor driver resiko panas berlebihan atau putus. Hati-hati.
      Saya sudah pasang antena di sepanjang lisplang rumah, panjangnya lebih sedikit dari 1/4 gelombang (dihitung teoritis sih impedansinya sekitar 60 ohm), tapi belum dicoba hehehe . . .
      Percobaan single ended akan diteruskan pake IRFP250N dan 2SK2698, biar mahal yang penting dicoba dulu deh. Sekarang sedang buat oscillator Vackar #1 lagi sebelum berlanjut. Selamat bereksperimen, PSU pakai LM 723 saja kalau ada.

  5. Ada rangkaian PWM pakai tl494 yg lain apa gak om?yg JOSS, ,kok aku buat yg ini suaranya kecil, serak2 g jelas

    • Memang untuk modulator PWM ini perlu hati2 mengatur trimpot atau potensionya karena saling mempengaruhi. Bukan berarti setelan pol maka audio juga pol tidak begitu, silahkan dicoba2 lagi.
      Saya sendiri untuk percobaan lebih lanjut pakainya series modulator saja untuk power kecil. Mungkin kalau mau coba juga bisa pakai modulator kelas H katanya sih hasilnya lebih bagus suaranya.

  6. Makasih om,ni udah bagus suaranya,ternyata TL494 dan preamp perlu tegangan yg stabil,tpi msalahnya kok msih dengung ya om?

    • Memang aslinya PWM membawa dengung dari frekuensi switching-nya. Coba dioprek L1, L2 dan kapasitor di dekatnya ditambah nilainya karena rangkaian filter tsb untuk menghilangkan dengung yg masuk ke final pemancar.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: