Fuente de poder lineal 12Vdc 3A para QRPs

(Linear power supply, designed for QRPs like FT-817ND and Iler 40)

Aprovechando que el cautín estaba caliente luego de construir el QRP Iler 40 con control de frecuencia DDS, me dediqué a la tarea de elaborar una fuente de poder adecuada para este nuevo transceptor. También la pensé para mi querido Yaesu FT-817ND, con requerimiento energético solo un poco superior. Ambas radios operan a 12 [Vdc], con un consumo de corriente inferior a 3 [A], corriente tan baja que hace práctico el uso de una fuente lineal. Luego de un poco de trabajo manual, tenemos la fuente mostrada en la Fig. 1.

Fig. 1 Fuente de poder lineal, alimentando el QRP Iler 40 con sintetizador DDS.

El diseño se basa en el CI regulador lineal L7812CV, ocupando como paso para alta corriente al transistor NPN de potencia TIP35C. Este transistor debe disponer de un amplio disipador térmico.

Fig. 2 Esquemático de la fuente de poder lineal que construí para mis QRPs. Click en la imagen para ver en detalle.

Para disipar fácilmente el calor generado por el TIP35C, este transistor se instala sobre una placa disipadora de aluminio. Debemos aislar el transistor de esta placa para evitar el contacto del colector con GND (la placa disipadora está conectada a GND), a través de una lámina de mica o teflón con pasta disipadora. Monté todo el circuito al interior de una caja plástica, a la que hice varios agujeros que permiten su ventilación. Además, para forzar el intercambio de aire entre el exterior e interior de la fuente, puse un ventilador de 24 [Vdc] sin escobillas, alimentado desde el lado DC no regulado (justo a la salida del puente rectificador). Con este ventilador se logra disipar adecuadamente el calor interno de la fuente y, al operar a una tensión inferior a la nominal, su velocidad de giro es lenta, haciendo que su funcionamiento sea lo suficientemente silencioso para esta aplicación en particular.

Fig. 3 Vista interior de la fuente de poder lineal para QRPs.

En la Fig. 2 tenemos el esquemático, mientras que en Fig. 3 podemos ver el interior de la fuente. Si deseas construir esta fuente, te recomiendo consideres un fusible lento 3 [A] en el lado DC, cosa que haré yo también en algún momento.

Opera perfectamente para consumos que requieran 12 [Vdc] y corriente inferior de 3 [A], y sin generar interferencia electromagnética EMI (muy común en las fuentes conmutadas que venden en el comercio).  Estoy muy satisfecho con el resultado de este trabajo.

Como ven, es muy simple y efectiva.

Saludos y buena semana,

Emerson

Construcción de un transceptor para la banda de 40 metros B.L.U. de bajo costo.

(Homebrew SSB 40 meter band transceiver, based on ILER 40 kit and DDS VFO)

Hace ya bastante tiempo que quería probar el ILER 40, kit transceptor SSB para la banda de 40 metros desarrollado por EA3GCY, pues se trata de un circuito bastante simple con muy buenos comentarios en foros de radioafición. El diseño original utiliza un oscilador local basado en cristal de cuarzo, al que se varía levemente la frecuencia a través de condensador variable (polyvaricon). Construyendo tal cual el Iler 40 obtuve un resultado bastante bueno, destacando el bajo consumo de energía (ideal para operar con baterías) y mínimo nivel de ruido (al no tener circuitos digitales, es bastante silencioso en RX). Sin embargo, el control de la frecuencia de operación no es del todo adecuado, pues el rango de frecuencias que abarca en VFO es de no más de 40 kHz (muy inferior a los 300 kHz de toda la banda) y no cuenta con una visualización de esta. Además, quiero disponer de acceso rápido a frecuencias de uso habitual, como lo son los 7.050 kHz (Frecuencia Nacional de Encuentro), 7.085 kHz (Red Nacional de Emergencias de Chile), 7.148 kHz (Rueda de la Amistad), las que quiero almacenar en memorias fácilmente reconfigurables. Otro aspecto importante es que necesito disponer de un «Clarificador» SSB, donde pueda desplazar la frecuencia RX sin afectar la de TX, para así recibir en forma adecuada aquellas estaciones que estén desplazadas en frecuencia.

Todas estas mejoras se pueden hacer en forma rápida, sencilla y económica si utilizamos como VFO un sintetizador digital directo. En el comercio encontramos el módulo DDS basado en el chip AD9850 de Analog Devices, con un generador de reloj de 125 MHz. Como resultado, obtuve el transceptor mostrado a continuación:

Estación QRP para 40 metros, B.L.U., basada en kit Iler 40. (SSB QRP Station, 40 meter band, based on Iler 40 kit).

Vamos a construirlo….

Básicamente, lo que debemos construir es un sintetizador de frecuencias que cubra un rango adecuado como oscilador local. La frecuencia intermedia en TX y RX del Iler 40 es F.I. = 4.913 kHz, y a través de ensayos he observado que la frecuencia óptima de OffSet para el VFO es de 4.913,52 kHz (desviación adicional que permite óptimo ajuste al filtro para banda lateral inferior). Por lo tanto, la frecuencia de salida del VFO debe variar entre (7.000 + 4.913,52) kHz y (7.300 + 4.913,52) kHz para cubrir toda la banda de 40 metros (7.000 a 7.300 kHz). A través de la programación del microcontrolador se puede extender levemente el rango de operación, pero ya estaría fuera del rango de frecuencias para radioaficionado. Pruebas técnicas me confirman que el Iler 40 anda bien entre los 6,8 y 7,3 MHz. También es posible reducir el rango de operación a sólo aquel en que se trabaja fonía SSB.

El centro de nuestro diseño será el sintetizador digital directo AD9850 de Analog Devices, el que adquirí en forma de módulo que incluye el generador de reloj a 125 MHz y filtro elíptico anti-alias. Estará comandado por el microcontrolador de Microchip PIC16F877A (mi viejo caballo de batalla). Utilizaré un display de 20×4 caracteres, pulsadores (botones) y el codificador rotatorio de bajo costo KY-040 para el dial principal.

Conexiones entre Iler 40 y el hardware diseñado por mi para este transceptor (imagen extraída de mi post en inglés).

Más información sobre Síntesis Digital Directa en este link, artículo que publiqué en mi web hace algunos meses.

El circuito implementado es el que muestro a continuación:

Esquemático de la unidad de control, construida en base al microcontrolador PIC16F877A y el sintetizador digital directo AD9850. (Haz click sobre la imagen para ver detalles).
Conexionado botones y Rotary Encoder KY-040.
Conexionado entre unidad de control y módulo DDS. Salida filtrada de RF se conecta a pin L.O. (Oscilador Local) en Iler 40. Haz click para agrandar imagen.
Vista general del interior del transceptor.
Tarjeta de RF Iler 40, desarrollado por EA3GCY, con PCB con circuitos necesarios para operar el Iler 40 desde el microcontrolador. Más info sobre el Iler 40, visitar la web www.qrphamradiokits.com.
Vista de circuitos digitales de este QRP. Se observa tarjetas con DDS AD9850 y PIC16F877A.

Y en este link puedes descargar el archivo .HEX para programar el microcontrolador: QRP_40metros_VersionOctubre2018.

También construí una sencilla fuente de alimentación lineal de 12VDC 3A, a la que dispuse 2 jack de salida. Conecto este QRP en uno de estos jacks, mientras que el otro lo utilizo para el FT-817ND.

Interior de la fuente de poder lineal 12VDC 3A para QRPs.

La fuente anda bastante bien. Le puse un ventilador de 24VDC, pero alimentado directamente desde el puente rectificador (previo al regulador de voltaje), recibiendo unos 16VDC, con los que opera más lento y, por ende, menos ruidoso. El flujo de aire generado es suficiente para mantener una adecuada temperatura en la circuitería, especialmente en el transitor de paso de corriente (un TIP35C). Pronto publicaré detalles constructivos de esta fuente. ACTUALIZACIÓN: Este es el link con detalles de la fuente de poder.

Y bueno… una breve prueba RX con una antena de hilo largo. No lo hice operar en TX pues arriesgo el transistor de potencia, dada la elevada R.O.E. de esta antena. En todo caso, pruebas con carga fantasma me indican que el equipo entrega unos 4W P.E.P. sobre 50 Ohmios.

Notarás que el equipo hizo ruidos extraños cuando acerqué la cámara con que grabé este video. Ocurre porque la electrónica de RF no está apantallada (es una caja plástica!), lo que la hace sensible a ruidos electromagnéticos generados por fuentes cercanas, como mi teléfono celular.

Cuando el tiempo y el espacio me lo permitan, construiré una antena para 40 metros y les mostraré nuevos videos de este sencillo y efectivo transceptor SSB.

Si te animas a contruirlo y necesitas orientación, no dudes en escribirme.

Estaré atento a tus comentarios.

Saludos y buena semana,

Emerson Sebastián

CD3EMT