大功率场效应管MRF6VP2600H的特点及应用

2022-04-30 19:35:02 | 浏览次数：

摘要：本文介绍了大功率场效应管MRF6VP2600H的主要特点及其在调频和高频发射机中的应用。

关键词：调频/高频发射机；LDMOS场效应管；高抗驻波比

一、LDMOS管MRF6VP2600H的应用背景

上世纪90年代，国内调频发射机功放主要采用电子管放大。进入21世纪以来，随着半导体大功率器件的问世，开始采用场效应管作为功放单元，即进入到固态化功放时代。目前，各调频机使用的功放管一般是飞利浦的BLF278或者摩托罗拉的MRF151G，这两种功放管是同一等级，最大输出功率为300W左右，效率在60﹪。

但是，随着机器功率逐渐增大的需求，急需更大功率的场效应管。美国飞思卡尔公司新型大功率LDMOS管MRF6VP2600H就应运而生，此管所具有的特点给发展大功率调频和高频发射机提供了有力支持。

二、LDMOS管MRF6VP2600H的参数和特点

美国飞思卡尔公司出品的场效应管MRF6VP2600H是大功率LDMOS管，其特点是输出功率大（600W）、效率高（﹥75%）、同时具有高抗驻波比（可达10：1），并且不易损坏。难能可贵的是在短路或开路这种极限状态下，功放管仍完好无损。这些特点相比目前常用的MOS管BLF278和MRF151G具有很大的优势。

1. 场效应管MRF6VP2600H的参数

从参数表可以看出，MRF6VP2600H的输出功率PL，增益Gp和效率η都是BLF278和MRF151G无法比拟的。

2. 场效应管MRF6VP2600H的高抗驻波比特性

场效应管MRF6VP2600H具有10：1的高抗驻波比特性，即驻波比S=10：1。若按单个功放管输出功率500W计算，这时输出到负载的功率为166W，反射功率为334W（行波系数r= =0.818），驻波比S=1+0.818/1-0.818=10/1，这种状态下功放管不会损坏。

3. 场效应管MRF6VP2600H具有开路和短路都不会损坏的特点

依据场效应管MRF6VP2600H的特点对其做开路和短路实验，数据如下：

① 开路实验（100MHz）

② 短路实验（100MHz）

从上面实验数据可以看出，在输出功率500W左右时，将所接的负载开路或短路，场效应管均不会损坏（在100MHz以外的其它频段也是如此）。这种特点受到用户的极大欢迎。

三、在调频/高频发射机中的应用

由于场效应管MRF6VP2600H具有功率大、效率高、高抗驻波比、不易损坏的特点，所以在大功率的调频和高频发射机上得到广泛应用。

1. 调频发射机中的应用

（1）简化结构，缩小体积，提高效率

以10kW调频机为例，一部10kW调频机用BLF278或MRF151G时，单机需要48只管子，应用新型LDMOS大功率管MRF6VP2600H时，单机只需24只管子，这时末级功放管减少了一半，同时分配和合成等附属电路也减少，整机的体积也减小。使得机器电路简化，结构简洁，因而故障率降低，稳定性提高，最主要的是机器的效率得以提高。

应用新型LDMOS大功率管MRF6VP2600H，10kWFM机开满功率时，整机状态的典型参数为：

三相电流： 23A 24A 23A （平均电流：23.3A）

三相电压： 218V 217V 220V （平均电压：218.3V）

效率是： 10000/（3×23.3×218.3）×100%=65.2%

应用BLF278/MRF151G时，10kWFM机开满功率时，整机的效率一般在52%—55%左右。

可见，使用MRF6VP2600H管后，10kWFM机整机效率比使用BLF278/MRF151G时有较大幅度的增加，可提升10%左右，从而为电台节省大量电费。

新型LDMOS大功率管MRF6VP2600H不仅在10kWFM机上取得优异成绩，同时在3kW∕5kW∕20kW等调频机上也是如此。

（2）调频段所用的功率模块实物图

右图是MRF6VP2600H的功率模块实物图，散热帽下是场效应管MRF6VP2600H，此模块适用于任何功率等级的调频发射机。

2. 高频发射机中的应用

“高频发射机”是近年来的一个发展趋势，作为功率源在医疗和工程技术等方面具有广泛的应用。最初，电子管的高频发射机较多，现在都趋向于固态化，由于对大功率的功率源的需求逐渐增加，这样，LDMOS大功率管MRF6VP2600H就被推到前台。

下面以40kW∕80.5MHz的高频机为例，对使用BLF278/MRF151G和使用大功率管MRF6VP2600H作以比较。