IRF520 MOS-FET 의 RF Final 사용(1)

 

사건은 예전부터 CB(또는 28MHz 햄밴드용 Rig) 무전기에서 종단 또는 종단 드라이버로 사용되는 

미쯔비시 2SC1969 의 단종으로 시작된다. 

 

 

미쯔비시 2SC1969

    

 

12V 전압에서 15~16W 출력용의 종단이며, 속칭 수출형 CB무전기(FCC CB Rule 을 벗어남)에서 종단으로 많이 쓰였고

국내 생산품에도 예전(화영 77S 등)에는 많이 사용되었다.

 

최근에는 아래 설명하는 KTC2075(=2SC2075, KTC2078 동일) 가 주로 사용된다. 

 

 

 

 

  

 

 

KTC2078 / KTC2075 / 2SC2075 는 달라 보이지만, 완전히 같은 스펙을 보여주고 있다는걸 알 수 있다. 

참고로 KEC 는 국내업체 이다. 

 

 

KTC2075 의 입력 대 출력을 보면 12V 에서 1W 입력에 출력 10W 이다. 

14V 전원 전압을 인가하면 동일 입력에 12W 출력이 나오므로, 일반적인 사용에 전혀 문제가 없다.

 

 

IRF520 은 Transistor 가 아니라 MOS-FET 다. 

 

MOS-FET 는 트랜지스터의 BASE 에 해당하는 GATE 가 PN 접합으로 만들어진게 아니라

금속산화피막(Metal Oxide) 으로 만들어져 있다. (PN 접합으로 만들어진 FET 의 경우 J-FET 라고 따로 있다.) 

 

MOS-FET 의 용도는 전력반도체로써 대전류 DC 의 스위칭(SMPS)이 거의 대부분이다.

물론 집적소자(IC)에서는 MOS-FET 가 CPU 에 수천수백만개라는 엄청난 갯수가 들어가지만, 

 

개별소자로서 사용될 때에는 대부분이 전력반도체이다.

 

RF 증폭용으로 사용될 때 전력용 MOS-FET 의 까다로운 점은, 입력용량(Ciss)이 너무 크다는 점이다.

IRF520 보다 IRF540 이 더 큰 출력을 낼 수 있지만, 넘사벽의 Ciss 용량을 가지고 있어서 30MHz 가까이 되는 CB 용 RF 증폭으로는 사용하지는 못한다.

7MHz 이하에서는 수백W 급의 앰프로써 실용할 수 있다. 

 

아래는 IRF520 이 채용된 KL503  300W HF 광대역 리니어의 내부 이다. (https://dd182003.wordpress.com/2011/01/12/another-amp-to-look-at)

 

   

 

    

 

 

 

사실 대출력(kw급) 이라고 하면 종래에는 진공관을 떠올리겠지만 

최근에는 LD-MOS 라고 하는 원칩 형태의 새로운 Power RF MOS-FET 가 나오면서 

단일 칩으로 HF(2~30MHz) 부터 UHF(500MHz) 까지 손쉽게 1Kw 이상의 출력을 얻을 수 있게 되었으며 그 가격도 기존의 RF Power 소자에 비해 저렴하다.

 

혹자는 Solid-state(반도체)는 Tube(진공관)에 비해 SWR 등에 약하다고 할지도 모르겠다. 

그러나 최근에 나오는 LDMOS 는 기존의 RF Power MOS-FET 에 비해 훨씬 튼튼하다. 

 

아래 SWR 무한대가 되는 상황에서도 여전히 작동하는 LD-MOS 를 볼 수 있다.

https://www.youtube.com/watch?v=NZQHlAyLczQ

 

아래는 대표적인 LDMOS 인 BLF188XR 의 데이터시트(가격은 약 150 달러)

27MHz 에서 1400W 출력이 얻어진다. 공급 전압은 50V 이다 

 

Ebay 에서 kit 로 400~500불 이면 필터를 제외한 작동가능한 kw급 리니어 앰프 키트를 살 수 있다. 

전체 키트를 다 구매하여도 기존의 kW 급 리니어 앰프에 비해 저렴하다.

 

 

단, 문제가 되는 것은 kw 급 리니어를 운영할 생각을 가지고 있는 경우.. 

 

1. 안정적인 운영을 위해 최소 출력의 두배(2~3Kw)의 파워서플라이가 필요하다. 

2. 출력의 50% 가까이 열로 방출되므로 1kw 이상의 발열을 처리할 수 있는 방열시스템이 필요하다. 

3. 작동 테스트를 위해 Kw 급에 대응 가능한 대형 더미로드(의사부하)가 필요하다. 

 

Kw 급의 RF 출력은 감전이나 화상을 입는 정도를 넘어서서 

사망 및 장비의 파손을 가져 올 수도 있기 때문에 충분한 경험과 주의가 필요하다.

 

또한 국내법에 의해 해당 출력을 사용 가능한 라이센스를 획득해야 하며, 전파관리소로부터 설비에 대한 검사를 받아야 한다. 

(이것을 사용할 사람은 이미 각오가 되어 있을 것이다)

 

다음 글로 이어진다.

https://ds1orj.tistory.com/132

IRF520 MOS-FET 의 RF Final 사용(2)