Leistungsstufen im KW Bereich - HAM-On-Air

DL3LH
oder auch
Qa,opt = Uao 2 / 10.3 RiL.
Daraus berechnet sich die Anodenverlustleistung bei Aussteuerung als Funktion der Wechselleistung
Qa
1.54 * P ~ opt.
Die Anodenverlustleistung íst ca. das 1.5 fache der gewünschten Wechselleistung. Im nicht ausgesteuerten
Zustand ist die Anodenverlustleistung Qa = 0.
Will man den Wirkungsgrad nach (Gl 5.29) erhöhen ist wieder Ra RiL zu wählen. Wählt man bspw. Ra = 10
RiL wird der Wirkungsgrad schon = 71.3% und damit wesentlich höher als bei Anpassung. Der maximale
Wirkungsgrad wird theoretisch bei Ra mit = 78.53 % erreicht. Die Wechselleistung P~ ist dabei
allerdings Null. Der Unterschied zum Verstärker im A-Betrieb tritt deutlich heraus. Während beim A-Verstärker
immer die volle Gleichleistung dem Netzteil entnommen wird - auch wenn die Röhre keine
Wechselstromleistung abgibt - nimmt der B-Verstärker Gleichleistung nur während der Aussteuerung auf. Eine
Anodenverlustleistung nach (Gl 5.33) tritt daher überhaupt nur bei Aussteuerung auf.
Beispiel 5.2
Wir berechnen einen Endverstärker in B - Betrieb mit den Daten der QB5 1750 aus den vorherigen Beispielen
um einen Vergleich zu haben. Betriebsspannung Ub = Uao = 2000 V, der maximale Spitzenstrom der von der
Kathode geliefert werden kann ist Iasp = 400 mA, Leistungsinnenwiderstand RiL = 100 .
Es berechne sich folgende Daten:
Restspannung ur = ia RiL = Iasp RiL = 400 mA * 100 = 40 V
Der Außenwiderstand für Vollaussteuerung Ra = 2000 V / 400 mA 100 = 4900
Die Amplitude der Anodenwechselspannung ua = ia Ra = 400 mA 4900 = 1960 V
Die maximale Wechselspannung an der Anode
ua,max = 2000 V + 1960 V = 3960 V
Die minimale Wechselspannung an der Anode, ua,min = 2000 V 1960 V = 40 V
oder die Restspannung wie oben.
Der Anodengleichstrom, der nur während einer
halben Schwingungsperiode fließt ist Iao = ia / = Iasp / = 400 mA / = 127.32 mA
Der Wechselstrom hat den Spitzenwert
und tritt nur während einer Halbschwingung auf
Die zugeführte Gleichstromleistung wird damit
ia = 400 mA
P = = Iao Uao = 127.32 mA * 2000 V = 254.64 W
Aus (Gl 5.23) berechnet sich mit Ra = 4900
Wechselleistung zu
die
P ~ = 196 W
Der Wirkungsgrad wird = P ~ / P = = 196 W / 254.64 W = 0.769
entspr. 76,97 %.
Die Anodenverlustleistung
Qa = P = - P ~ = 254.64 W 196 W = 58,64 W
tritt nur bei Aussteuerung auf und liegt unterhalb der vom Hersteller vorgegeben Verlustleistung Qa,max = 440
W. Bei fehlender Aussteuerung ist die Anodenverlustleistung gleich Null. Dadurch steigt der Wirkungsgrad
beträchtlich. Bei realen Gitterspannungs-Anodenstromkennlinien ist der Verlauf im unteren Bereich nicht linear.
Daher fließt im praktischen Fall, bei fehlender Aussteuerung, immer ein geringer Anodenruhestrom.
Dr. Schau, DL3LH 21