Leistungsstufen im KW Bereich - HAM-On-Air

Leistungsendstufen mit Röhren
Leistung am Außenwiderstand + Leistung
an der Röhre bei fehlender Aussteuerung
(gleich aufgenommene Gleichleistung)
P = 196 W + 204 W = 400 W
Der Wirkungsgrad = P ~ / P = = 98W / 400W = 0.245 oder 24.5 %
Die Anodenverlustleistung bei Aussteuerung
Qa = 204 W 98 W = 106 W
Die Anodenverlustleistung verringert sich bei Aussteuerung um 98 W, die als Wechselleistung an den
Außenwiderstand abgegeben werden. Die vom Netzteil aufgenommene Leistung ist 400 W. Im Ohmschen
Außenwiderstand Ra = 4.9 k werden also immer mindestens P = 196 W in Wärme umgesetzt.
Beispiel 4.2
Mit den Grunddaten nach Beispiel 4.1 und einem gewählten Außenwiderstand Ra = 10 * RiL = 1000
berechnen sich folgende Werte
Die Anodenrestspannung ur = Iasp * RiL = 400 mA * 100 = 40 V.
Der Anodenruhestrom im Arbeitspunkt
Die Amplitude des Anodenwechselstromes
Iao = Iasp / 2 = 400 mA / 2 = 200 mA.
ia = Iao = 200 mA.
Die Amplitude der Anodenspannung ua = ia Ra = 200 mA * 1000 = 200 V
Die aufgenommenen Gleichleistung P = = Ub * Iao = 2000 V * 200 mA = 400 W.
Verlustleistung am Außenwiderstand Pra = Iao 2 Ra = (200 mA) 2 1000 = 40 W.
Anodenverlustleistung ohne Aussteuerung Qa = 400 W 40 W = 360 W.
Spannungsverlust am Außenwiderstand Ura = Iao Ra = 0.2 A * 1000 = 200 V.
Anodenspannung ohne Aussteuerung Uao = Ub Ura = 2000 V 200 V = 1800 V
Maximale Anodenspannung ua
ua,max = 1800 V + 200 V = 2000 V
Minimale Anodenspannung ua,min = 1800 V 200 V = 1600 V
Anodenverlustleistung ohne Aussteuerung Qa = Uao * Iao = (Ub Ura) * Iao = 1800V * 0.2A
Qa = 360 W (siehe oben)
Die Wechselleistung P ~ = ½ ia 2 Ra = ½ (0.2A) 2 1000 = 20 W
Die Anodenverlustleistung bei Aussteuerung
Qa = 360 W 20 W = 340 W
Der Wirkungsgrad = P ~ / P = = 20 W / 400W = 0.05 oder 5 %.
Zur Erhöhung des Wirkungsgrades muss Ra wesentlich größer RiL gewählt werden (siehe Beispiel 4.1)
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