Selbsterregung bei HF Leistungstransistoren

    Da das Thema an anderer Stelle wieder einmal hochgekommen ist,schreibe ich ein Kopie meines Beitrages hier in den allgemeinen Praxisteil.


    Wärmeleitpaste kann aber bei HF Leistungstransistoren zu ganz anderen Schweinereien führen.Wir hatten bei der alten DL-QRP-AG PA und auch im Black Forest Transceiver immer mal wieder das Problem, dass vereinzelte PA´s massive Schwingneigung im 200MHz Bereich zeigten. Wir haben ewig lange herumgedoktert, bis DL2AVH die Ursache gefunden hat.
    Reproduzierbar kann die Selbsterregung erzeugt werden, wenn Wärmeleitpaste unter die Transistoren geschmiert wird. Helmut hat Messungen vorgenommen: In Abhängigkeit von der dicke der Wärmeleitpaste ändert sich die Kapatität zwischen der Metallfahne des Transistors und dem Kühlkörper. Zusammen mit dem Bond-Draht innen im Transistor (Induktivität!) bildet sich dann ein Schwingkreis, der in der Gegend von 200MHz oszilliert. Die Frequenz kann durch läsen oder fester anschrauben des Transistors beeinflusst werden.
    Seit dieser Erkenntnis benutzen wir Silikonscheiben und haben nie wieder Probleme mit selbst schwingenden PAs gehabt.
    Im Anhang die Untersuchung über den Einfluß von Wärmeleitpaste die Helmut, DL2AVH 2005 gemacht hat.

    Eine sehr interessante Information.. auch ich hatte immer wieder mal Probleme damit.. vor allem auch bei der Reparatur von älteren Transceivern hatte auch den Verdacht daß es einen Zusammenhang mit der Wärmeleitpaste sein könnte... habe die alte dann abgekratzt und dann nur einen sehr dünnen Film wieder aufgebracht.. auch das half. Aber mir gefällt die Variante mit den Silikonscheiben besser. Ich habe diese aber noch nie gesehen oder als solche wahrgenommen.. vielleicht kannst du Peter mal so ein Muster hier als kleines Foto dranhängen.. werde auch gleich mal bei Reichelt schauen ob der diese hat.
    73 Uwe DJ9XG

    Hallo Uwe,


    > ... vielleicht
    > kannst du Peter mal so ein Muster hier als kleines Foto dranhängen..
    > werde auch gleich mal bei Reichelt schauen ob der diese hat.


    so richtig fotogen sind die Folien nicht. Reichelt hat die Folie nur als
    Zuschnitt (SI4018 oder SI6018). Conrad bietet auch die
    Großflächenvarianten an (189056, 189058), hat aber auch welche, die
    gleich für verschiedene Gehäuse passen (189066, 189067, 189068, 180346,
    ...). Bei Conrad findest Du auch unter dem Begriff Wärmeleitfolie
    halbwegs gute Fotos.


    72/73 de Ingo, DK3RED - Don't forget: the fun is the power!


    Gibt es bei uns fertig geschnitten und gelocht im QRP-Shop oder auch bei Segor. Hier der Link zum QRP-Shop in der Abteilung Mechanische Bauteile (mit Bild :D )

    73/2 de Peter, DL2FI
    Proud member of Second Class Operators Club SOC and Flying Pig Zapper #OOO (Certificated Kit Destroyer)

    Uiiii, daß es einen Unterschied zwischen einer Isolation mittels Glimmerplättchen (und Wärmeleitpaste)
    und einem Siliconplättchen gibt, war mir schon klar, aber nicht, daß dieser Effekt so gross ist.
    Ok, gute Kondensatoren enthalten nicht umsonst Glimmer... ;)
    Danke für die Info.


    73 de Roland / DK1RM

    Hallo Freunde,


    als kleine Gemeinheit kann man ja auch behaupten, dass der 2SC1969 ein abgemeldeter Liebling der QRP Gemeinde gar kein HF-Transistor ist. Sein Gehäuse ist alles andere als HF gerecht. Richtige HF-Transistoren bringen das von Haus aus mit, und die kann man dann auch mit Glimmerplätchen montieren.


    73 de uwe df7bl


    edit: Tippfühler

    Uwe df7bl


    Wenn Du meinst etwas geht nicht, dann störe nicht die, die es gerade machen.

    Einmal editiert, zuletzt von DF7BL ()

    Heute gibt es ja gottseitdank auch HF-FET-Leistungstransistoren, bei denen die Source direkt geerdet werden kann.

    Ha-Jo, DJ1ZB

    Wie Hajo und Uwe sehe ich da kein grundsätzliches Problem von Glimmer oder Silikon und auch kein grundsätzliches Problem des Auftrags von Wärmeleitpaste. Wenn ein individuelles Schaltungsauslegung dazu neigt zu schwingen, weil sich eine parasitäre Schaltungskapazität - aus welchen Gründen auch immer - geringfügig ändert oder durch Exemplarstreuungen des Transistors, dann macht es am ehesten Sinn, der Ursache ( phasengleiche Rückkopplung bei Verstärkung >1) der Schwingneigung auf den Grund zu gehen und sie nach Möglichkeit zu beseitigen. Da kann die Auswahl des Transistors, ein Widerstand oder eine Ferritperle in der Basiszuleitung oder ein Gegenkopplungs C zwischen Kollektor und Basis Wunder wirken und die Schaltung weitgehend immun gegen Schwingneigung werden lassen. Egal wie dick Wärmeleitpaste aufgetragen wird.


    73
    Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

    3 Mal editiert, zuletzt von DL4ZAO ()

    Hallo,


    ein bisschen wundern muss ich mich schon über dieses Thema. Wärmeleitpaste soll nur kleinste Unebenheiten in der Metalloberfläche von Transistor und Kühlfläche thermisch überbrücken. Sie soll in keinem Fall so dick sein, dass der metallische Kontakt fehlt und sich ein Kondensator ausbildet!!! Wir sind doch in der Elektronik und nicht in der Puddingküche! Nach dem Auftrag der Paste sollte mit einer Messerklinge bis auf einen dünnen Film alle übrige Paste wieder abgetragen werden - erst dann ist es richtig. Nur wenn der Transistor isoliert einzubauen ist benötigt man eine Glimmer- oder (tatsächlich besser) eine Silikonscheibe. Zur bloßen Wärmekontaktgabe sollte in keinem Fall eine Silikonscheibe verwendet werden - die bildet ja erst recht eine Kapazität!


    73, Uli, DK4SX

    Ich stimme ja Uli 100%ig zu, aber ihr müsst berücksichtigen:


    Das Eingangsposting bezog sich ausdrücklich auf die Bastler, die die QRP-PA von DL2AVH oder von DK1HE als Bausatz aufgebaut haben. Wenn nach hunderten von Bausätzen klar ist, dass ein gewisser Prozentsatz der Bastler bei der Paste meinen viel hilft viel, dann hilft nur ein rigoroser Ansatz. In der Praxis bedeutet das: keine Feinheiten über den Umgang mit Wärmeleitpaste, sondern weg damit. Seit wir generell Silikonscheiben mitliefern, hat es nicht einen einzigen Fall von schwingenden QRP-PA mehr gegeben (QRP-PA ist integriert ebenfalls im Speaky und Solf enthalten)


    Ich habe das bei vielen Dingen ähnlich erlebt. Gab es in alten Bausätzen noch wenige Metallschicht- neben vielen Kohleschicht Widerstände, gibt es jetzt nur noch Metallschicht Widerstände in den Bausätzen. Gab es früher ein buntes Gemisch von Kodensatoren, gibt es jetzt bis auf 2 oder 3 Ausnahmen nur noch monolithische NP0. Das einzige, wofür mir noch keine Lösung eingefallen ist sind Dioden. Da suche ich immer noch nach Typen, bei denen die Einbaurichtung egal ist :)


    Ich freue mich über jeden Funkamateur, der noch selbst baut, aber ich akzeptiere einfach, dass bei meiner regelmäßigen Frage anlässlich meiner Vorträge nach anwesenden Profi-Elektronikern von 100 Teilnehmern nie mehr als 2 bis 5 aufzeigen.

    73/2 de Peter, DL2FI
    Proud member of Second Class Operators Club SOC and Flying Pig Zapper #OOO (Certificated Kit Destroyer)

    Zitat von DL2FI

    Das einzige, wofür mir noch keine Lösung eingefallen ist sind Dioden. Da suche ich immer noch nach Typen, bei denen die Einbaurichtung egal ist :)

    Ähm... Diac's? <duck-und-renn-weg> 8)

    73 Michael, DF2OK.

    ~ AFU seit 1975 ~ DARC ~ G-QRP-Club ~ DL-QRP-AG ~ AGCW ~ FISTS ~ QRPARCI ~ SKCC ~

    "Der Gesunde weiß nicht, wie reich er ist."

    Zitat

    Das einzige, wofür mir noch keine Lösung eingefallen ist sind Dioden. Da suche ich immer noch nach Typen, bei denen die Einbaurichtung egal ist :)


    gibts !
    In Schaltnetzteilen findest Du öfters solche "Duo-Dioden". Die kannste wenden wie Du willst, die Kathode ist immer in der Mitte.


    Zitat

    Ich habe das bei vielen Dingen ähnlich erlebt. Gab es in alten Bausätzen noch wenige Metallschicht- neben vielen Kohleschicht Widerstände, gibt es jetzt nur noch Metallschicht Widerstände in den Bausätzen. Gab es früher ein buntes Gemisch von Kodensatoren, gibt es jetzt bis auf 2 oder 3 Ausnahmen nur noch monolithische NP0.


    Das düfte noch andere tolle logistische effekte gehabt haben.. oder ?

    Zur bloßen Wärmekontaktgabe sollte in keinem Fall eine Silikonscheibe
    verwendet werden - die bildet ja erst recht eine Kapazität!


    Hallo Uli,
    wenn ich dem dem Rest zustimme mit dem Satz oben habe ich meine Probleme. Wenn der Transistor isoliert eingebaut wird, mit Isolierscheibe und Hütchen, dann bestimmt die Stärke der isolierenden Schicht und ihre dielektrischen Eigenschaften die Größe der Kapazität. Eine Silikonscheibe ist meist die dickere Variante und hat damit weniger Kapazität wie dünnere Lösungen. Deshalb werden jetzt Silikonscheiben in der QRP-Pa verwendet. Wenn ich nicht isoliert einbaue, dann ist die Silikonscheibe der schlechtere Wärmeübergang, bildet wegen des Kurzschlusses durch die Befestigungsschraube aber nur im Ghz Bereich eine Kapazität. Den behandeln wir hier nur selten.
    73 de uwe df7bl

    Uwe df7bl


    Wenn Du meinst etwas geht nicht, dann störe nicht die, die es gerade machen.