Prajitno, Slamet Santosa - Digilib

Volume 13, Januari 2012
ISSN 1411-1349
PEMBUATAN PENGUAT PENDORONG GENERATOR RF
SIKLOTRON PROTON DECY-13 MENGGUNAKAN LDMOS
BLF578
Prajitno, Slamet Santosa
Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan, BATAN
Jl.Babarsari Kotak Pos 6101 Ykbb, Yogyakarta 55281
e-mail: [email protected], [email protected]
ABSTRAK
PEMBUATAN PENGUAT PENDORONG GENERATOR RF SIKLOTRON PROTON DECY-13
MENGGUNAKAN LDMOS BLF578. Telah dilakukan pembuatan penguat pendorong generator RF untuk
siklotron proton 13MeV. Generator RF akan digunakan sebagai sumber tegangan pemercepat bolak-balik
siklotron DECY-13 rancangan PTAPB-BATAN. Berdasarkan dokumen rancangan dasar siklotron Decy-13
yang telah dibuat, sumber tegangan bolak-balik bekerja pada frekuensi 77,667 MHz dengan daya RF ±10
kW. Pada penelitian sebelumnya telah selesai dibuat RF exciter menggunakan teknik Direct Digital
Synthesizer (DDS). Agar exciter dapat mendorong penguat daya RF diperlukan penguat pendorong yang
keluarannya mampu untuk mengendalikan keluaran daya RF yang diharapkan. Penguat pendorong RF yang
saat ini banyak digunakan untuk aplikasi akselerator adalah teknologi transistor LDMOS. Setelah
membandingkan beberapa tipe transistor LDMOS prototip yang telah selesai dibuat dipilih menggunakan
transistor LDMOS tipe BLF578. Hasil pengujian penguat pendorong dengan tegangan kerja 42 Vdc dan
keluaran daya RF 400 W, diperlukan arus 15,3 A dan daya pendorong 1,4 W. Setelah dilakukan perhitungan
data hasil pengujian, diperoleh nilai koefisien korelasi linier antara masukan dan keluaran R2=0,992,
power gain 23,98 – 24,88, power-added efficiency 62 % dan disipasi panas tertinggi 270 W. Dari hasil
pengujian dapat disimpulkan bahwa prototip sudah berfungsi dan hasilnya sesuai yang diharapkan, namun
pendingin transistor BLF578 masih perlu disempurnakan agar saat dioperasikan, panas yang ditimbulkan
masih dalam batas aman.
Kata kunci: LDMOS, Penguat pendorong RF, generator RF, Siklotron
ABSTRACT
DRIVER STAGE RF AMPLIFIER MANUFACTURE FOR DECY-13 PROTON CYCLOTRON USING
LDMOS BLF578. Driver stage of the RF generator for 13MeV proton cyclotron has been manufactured.
RF generator will be used as a source of alternating voltage accelerating of DECY-13 cyclotron which is
has been designing by PTAPB-BATAN. Based on the basic design documents that has been made, the Decy13 accelerating frequency will work at 77.667 MHz with RF power of ±10 kW. At the previous research it
was manufactured an RF exciter using Direct Digital Synthesizer (DDS). In order exciter can drive RF
power amplifier, a driver stage amplifier is required, which is output should be able to control the RF power
output that is expected. RF driver amplifier that currently widely used for accelerator applications is
LDMOS transistor technology. After comparing several types of LDMOS transistor prototypes that have
been manufactured, it is selected using type of LDMOS transistors BLF578. Test results with a working
voltage of the driving amplifier 42 Vdc and output RF power 400 W, it is required DC current of 15.3 A and
driving power 1.4 W. After calculating the data of test results, it is obtained a linear correlation coefficient
value between input and output with R2 = 0.992, power gain of 23.98 to 24.88, power-added efficiency 62%
and the highest heat dissipation of 270 W. From the test results it can be concluded that the prototype of
driver stage RF amplifier is already functioning and the results are as expected, but the cooling of transistors
BLF578 still need to be refined in order the generated heat during it operation still within limits.
Keywords: LDMOS, RF driver amplifier, RF generation, Cyclotron
PENDAHULUAN
D
ECY-13 adalah siklotron proton dengan energi
13 MeV yang akan dibangun di Pusat
Teknologi Akselerator dan Proses Bahan. Salah satu
bagian penting yang akan dibuat adalah sumber
tegangan bolak-balik yang dibangkitkan oleh sistem
Radio Frequency (RF). Pada penelitian yang
dilakukan sebelumnya telah berhasil dibuat prototip
pembangkit sinyal RF menggunakan teknik Direct
Digital Synthesizer (DDS). Prototip pembangkit
sinyal RF keluaran dayanya dapat diatur dari 0
sampai maksimum 10 watt dan mempunyai
jangkauan frekuensi yang dibatasi oleh band pass
filter 76,325 - 78,821 MHz.[1]
PEMBUATAN PENGUAT PENDORONG GENERATOR RF
SIKLOTRON PROTON DECY-13 MENGGUNAKAN LDMOS BLF578
Prajitno, dkk
37
ISSN 1411-11349
DDS
RF exciter
R
1 Watt
10
V
Volume 13, Janu
uari 2012
Pen
nguat
pendorong
MOS
LDM
300 Watt
W
Penguat
Daya RF
10 kW
RF Out
Gambar 1. Blok
B
diagram sistem RF unttuk siklotron DECY-13.
D
Sum
mber tegangann bolak-balikk ini digunakan
untuk mem
mpercepat ioon negatip seecara periodiik.
Agar siklotron dapat meengeluarkan energi
e
13 MeV
V,
sistem RF
R
yang akkan dibuat harus dappat
mengeluarkkan daya ±10 kW[2]. Sistem
m RF terdiri daari
DDS RF exciter,
e
penguuat pendoronng dan penguuat
daya, seperrti ditampilkann pada Gambaar 1.
Pennguat daya RF
F direncanakann menggunakaan
tabung eleektron jenis trriode tipe 3CX
X15000A7 dan
sesuai denngan data sheeet yang dikeeluarkan pabrrik
EIMAC [3] agar dapat menghasilkan
m
d
daya
RF 10 kW
W
memerlukaan masukan daya
d
RF ±3000 watt, sehinggga
antara DD
DS RF exciterr dengan pennguat daya RF
R
diperlukann penguat penddorong yang berfungsi
b
untuuk
menguatkaan sinyal keluuaran DDS RF
R exciter aggar
mampu meendorong pengguat daya RF sehingga dappat
diperoleh daya
d
keluaran RF sesuai yanng diharapkann.
Padda saat ini teknologi
t
sollid state untuuk
penguat RF
R berkembanng sangat cepat dan menjaadi
populer unntuk aplikasi akselerator. Transistor RF
R
Laterally Diffused Metal–Oxide–
M
–Semiconducttor
(LDMOS) adalah merrupakan stanndar teknoloogi
pilihan dallam aplikasi industri
i
karenna: kemampuaan
daya yang sangat baguss, penguatan (gain),
(g
efisiensi,
liniaritas, keandalan daan harga muurah. Transisttor
LDMOS juga devaiss pilihan dalam
d
aplikaasi
akseleratorr dikarenakann persyaratan tambahan yanng
penting sepperti ruggedneess dan resistaansi termal[4].
Olehh karena ituu pada makkalah ini akan
dibahas pembuatan dan penguujian penguuat
pendorong generator RF siklotrron DECY-13
menggunakkan teknologgi transistor LDMOS tippe
BLF578 yang
y
banyak digunakan untuk aplikaasi
broadcast dan industri.
Teknologii LDMOS
Struuktur dasar LDMOSFET
T diilustrasikaan
pada Gam
mbar 2. Sepperti FET paada umumnyya,
LDMOSFE
ET merupakann devais dengan tiga terminnal
yaitu gate, drain, dan source. Subsstratnya terbuuat
dari silikoon tipe-n. Drrain dan source merupakan
daerah denngan doping N+. Akan tetapi, berbedda
dengan MOSFET biasaa, pada LDM
MOSFET daerah
+) berada paada daerah P yang didopinng
source (N+
secara lateeral. Doping P ini dimaaksudkan untuuk
38
meniingkatkan gainn RF dan menncegah punch--through
pada tegangan draain-source, VDDS, tinggi.
Gambar 2. Struktur dasarr LDMOSFET
T.
Prinsip kerrja transistor dapat dipahaami dari
Gamb
bar 2. Sepeerti FET padda umumnyaa, kerja
LDM
MOS didasarkaan pada penggaturan arus drain
d
ke
sourcce oleh teganngan gate. P
Pada tegangaan gatesourcce, VGS, noll, source daan drain merupakan
saling
terhubung
samb
bungan
p-nn
yang
mem
mbelakangi. Hanya
H
arus bocor yang
g dapat
meng
galir dari drrain ke sourcce. Jika VGSS positif
diberrikan, lapisann inversi perrmukaan atau
u kanal
diben
ntuk pada daeerah p sehinggga source daan drain
terhu
ubung oleh kaanal n konduuksi. Ketika teegangan
drain
n-source, VDS diberikan, aruus akan meng
galir dari
drain
n ke sourcee. Konduktannsi kanal ini dapat
dimo
odulasikan denngan mengubaah-ubah VGS.
Jika VDS keecil diberikann, arus akan mengalir
m
dari drain
d
ke sourrce melalui kaanal konduksii. Kanal
bertin
ndak sebagai resistor dan arus drain sebanding
dengan VDS. Ini merupakan daerah linieer. Jika
tegan
ngan drain meningkat,
m
akaan dicapai suatu titik
dimaana lebar kanaal menjadi nol, disebut titik
k pinchoff. Pada
P
titik pinnch- off, aruss drain-sourcee relatif
konsttan. Arus draain sebagai fuungsi VDS ditu
unjukkan
pada Gambar 3.
Prosiding
P
Pertemuan dan Pressentasi Ilmiah Teknologi
T
Akseelerator dan Aplikasinya
Vol. 13, Januari 2012 : 37 - 44
Volume 13, Januari 20012
ISSN
N 1411-1349
Bahan
B
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Gambaar 3.
Kurvaa karakteristikk I-V FET secara
s
umum
m.
Transiistor BLF578
B
BLF578
adaalah transistorr RF daya tinggi
paling modern jenis LDMOS yanng dapat digunnakan
untuk aplikasi
a
industtri. Transistor dapat dioperaasikan
dengann mode pulsaa sampai 12200 W padaa catu
tegangaan 50 V. Kareena aplikasi unntuk industri adalah
a
operasii kontinyu, maka
m
penguat harus
h
dioptim
malkan
untuk operasi
o
pada daya
d
lebih renndah. Rangkaiian ini
diatur untuk operaasi 43 volt yang membeerikan
efisienssi tinggi dan direkomendas
d
sikan keluarann daya
dibatasi pada 800 watt
w
saja, keecuali kondisi lain
sangat mendukung seperti
s
suhu ruuangan dan VSWR
V
yang baaik. Ukuran heatsink
h
harus sesuai supayaa heat
transferr dari badan transistor
t
ke sirip
s
pendinginn bisa
maksim
mal dan untukk membantu perambatan panas
digunakkan compound yang baik seperti
s
dowcoorning
340 serrta penggunaaan fan bloweer air flow suupaya
suhu traansistor terjagga.
B
Bentuk
fisikk transitor LDMOS
L
BL
LF578
seperti ditampilkann pada Gambar 4, dengan
[5]
keteranngan sebagai berikut
b
:
Keeterangan :
1. Drain 1
2. Drain 2
3. Gate 1
4. Gate 2
5. Source
Gambaar 4. Bentukk fisik dan sim
mbol transistorr
LDMO
OS BLF578.
TATA
A KERJA
Transistor LDMO
OS BLF578 beserta
penduukungnya yaittu kapasitor, resistor
r
dan
indukktor
Moduul catu daya sw
witching 45Vdc
d
Moduul mikrokontrooller Atmega1
16
Trafo dan modul caatu daya 12Vdc
d
Trafo dan modul caatu daya 24Vdc
d
Magnnetic contactorr
Alat
A penelitiann
1. DDS exciter 10 wattt
2. Oscillloscope
3. Bird RF Directionnal Thruline Wattmeter
Modeel 43
4. Dumm
my Load Resisstor 50 Ω
5. Digitaal Multimeter Sanwa PC-10
00
6. Solderring Iron
7. SMD rework stationn
Skema
S
Penguaat RF Pendorrong
Skema penguat R
RF pendoron
ng seperti
ditampilkan paada Gambar 5 dibagi meenjadi lima
bagian yaitu : input
i
balun, input matching
g, transistor
LDMOS,
L
outpuut matching dan output ballun[6]. Balun
berfungsi sebaggai pembagi ddaya dan mem
mbuat sinyal
dibagi keluar dari fase unntuk pasangan
n transistor.
Sebelum penddorong daya R
RF masuk kee transistor,
nput matchingg mengubah impedansi 25
2 Ω pada
in
keluaran baluun ke impeedansi input transistor.
Jaaringan outpput-matching kemudian mengubah
im
mpedansi keluuaran dari trransistor ke 25
2 Ω untuk
dikonvrsi ke keluaran tuunggal berakh
hir dengan
output balunn.
Pada umumnya impedansi
masukan/kelua
m
aran dari transsistor pada su
uatu tingkat
daya akan berrada di kisarran yang rend
dah 1-3 Ω.
Sebuah jalur microstrip
m
cukkup panjang antara
a
balun
dan chip dappat membanntu untuk mewujudkan
m
im
mpedansi yanng tepat pada posisi penalaaan (tuning)
dan nilai kapassitor selama opptimasi daya.
Susunan
S
Pengguat RF Pen
ndorong Gen
nerator RF
Siklotron
S
DEC
CY-13
Pembuaatan penguat R
RF pendorong generator
RF
R untuk siklootron DECY-113 dibuat deng
gan susunan
seeperti terlihatt pada Gambbar 6 yang terdiri
t
dari:
modul
m
penguat RF LDM
MOS BLF57
78, resistor
attenuasi
RF
F,
directionnal
couplerr,
modul
mikrokontroler
m
r Atmega16 lengkap den
ngan panel
LCD,
L
catu daya switchinng 48Vdc dan
n pengatur
teegangan catu daya transittor BLF578 yang dapat
diatur dari 22 – 45 Vdc.
Bahan dan Alat Pen
nelitian
B
Bahan
dan alat yang digunakan dalam
d
penelitiian pembuataan penguat RF
R pendoronng ini
adalah sebagai berikuut:
PEMBU
UATAN PENGU
UAT PENDORO
ONG GENERAT
TOR RF
SIKLOT
TRON PROTON
N DECY-13 ME
ENGGUNAKAN
N LDMOS BLF5
578
Prajitno, dkk
39
ISSN 1411-11349
V
Volume 13, Janu
uari 2012
Gambar 5. Skeema penguat RF
R kelas AB.
LCD Panel
162AD
LMB1
Trip/Alarm
m
Drv. pw
wr
Aruus
Atmeega16
Penam
mpil &
Sistem
m Trip
Forward
Reflect
Tegangaan
Suhu
RF
input
Switchinng Power
Suppply
Eaton
n apr48
48 Vdc
Atenuuasi
RF
F
Penguaat RF
Klas AB
A
Transistor LDMOSL
BLF5
578
Direectional
Cooupler
RF out
Pengaturr Catu
Daya
22 - 45 Vdc
p
3000 watt.
Gambarr 6. Blok diagrram penguat pendorong
Pengujian
n Penguat RF
F Pendorong Generator RF
R
Siklotron DECY-13
Penngujian penguuat RF pendoorong dilakukaan
dengan meemberi masukkan sinyal RF berasal dari RF
R
DDS exciteer yang daya RF keluarannnya dapat diattur
dari 0 – 100 watt, seperti ditampilkan pada
p
Gambar 7.
Penguat RF
R pendorongg daya keluaarannya diukkur
menggunakkan Bird RF Directioonal Thrulinne
Wattmeter Model 43 dan
d sebagai beban
b
keluaran
digantikan dengan resisttor yang impedansinya sesuuai
dengan keluaran pengguat RF peendorong yaiitu
dummy ressistor 50 Ω.
40
HAS
SIL DAN PEMBAHA
P
ASAN
Prototip penguat penddorong generaator RF
untuk
k siklotron DECY-13 ttelah selesai dibuat
dengan tata letak modul
m
elektroonik sebagai teertampil
pada Gambar 8.
Modul-m
modul elektroonik dan komponen
lain yang
y
telah diinnstal adalah :
1. Modul
M
penguuat RF mennggunakan trransistor
LDMOS
L
BLF
F578
2. Resistor
R
atenuuasi
3. Blower
B
pendinngin
4. Catu
C daya swiitching 48 Vdcc
Prosiding
P
Pertemuan dan Pressentasi Ilmiah Teknologi
T
Akseelerator dan Aplikasinya
Vol. 13, Januari 2012 : 37 - 44
Volume 13, Januari 2012
ISSN 1411-1349
5.
Modul pengatur tegangan catu daya transitor
BLF578
6. Trafo catu daya blower
7. Catu daya 12 Vdc
8. Modul mikrokontroler Atmega16
9. Panel LCD LMB162AD
10. Kipas penghisap udara
Panel depan prototip penguat pendorong
generator RF seperti terlihat pada Gambar 9,
terdapat tombol, knop, konektor, tampilan LCD dan
LED dengan penjelasan fungsi sebagai berikut:
1. Switch ON/OFF
RF DDS
Exciter
Penguat RF
Pendorong
LDMOS-BLF578
2.
3.
4.
5.
6.
Tombol reset trip
Tombol untuk pemilihan menu operasi
Liquid Crystal Display (LCD) untuk
menampilkan frekuensi
Indikator trip:
- CURR (arus penguat RF)
- VDD (tegangan penguat RF)
- REFL (Refected power)
- TEMP (suhu pendingin penguat RF) dan
- Tombol reset.
Konektor DB-9 untuk komunikasi data serial
komputer.
Bird RF Directional
Thruline Wattmeter
Model 43
50 Ω
Dummy
Resistor
Gambar 7. Blok diagram pengujian penguat RF pendorong.
Gambar 8. Tata letak penguat pendorong.
Gambar 9. Tampilan panel depan prototip penguat RF pendorong.
PEMBUATAN PENGUAT PENDORONG GENERATOR RF
SIKLOTRON PROTON DECY-13 MENGGUNAKAN LDMOS BLF578
Prajitno, dkk
41
ISSN 1411-1349
Volume 13, Januari 2012
Keluaran Daya RF [W]
Pada Gambar 10 ditampilkan keluaran daya
RF pada frekuensi 77,667 MHz sebagai fungsi
masukan daya RF (watt). Meskipun penguat
pendorong yang telah dibuat secara teoritis mampu
mengeluarkan daya RF sampai dengan 800 watt,
tetapi untuk keamanan pada pengujian ini dibatasi
pada daya keluaran RF 400 watt. Dari data grafik
Gambar 5 telah dilakukan perhitungan dan diperoleh
persaman regresi linier y = 310,6x - 22,73 dengan
R2 = 0,992 sehingga dapat disimpulkankan bahwa
antara masukan dan keluaran daya RF mempunyai
korelasi yang sangat kuat.
LDMOS transistor BLF578 Rev.02 4 Feb. 2010”,
yang mana dinyatakan bahwa power gain BLF578
minimum 24 dan tipikal-nya adalah 25.
25.00
Gain [dB]
Pengujian Masukan dan Keluaran Daya RF
24.50
24.00
23.50
0
500
400
Gambar 11. Penguatan daya vs keluaran daya RF.
y = 310.6x ‐ 22.73
R² = 0.992
300
Pengujian Power Added Efficiency (PAE) Sebagai
Fungsi Keluaran Daya RF
200
100
Power-added efficiency (PAE) dapat
diartikan sebagai efisiensi dari jaringan untuk
mengubah daya masukan DC ke sejumlah daya
keluaran RF yang tersisa setelah kontribusi langsung
dari masukan daya RF dihilangkan[7].
0
0
0.5
1
1.5
Masukan Daya RF [W]
Gambar 10. Masukan vs keluaran daya RF.
η
Pengujian Penguatan Daya (power gain) Sebagai
Fungsi Keluaran Daya RF
Power gain dihitung dengan persamaan[6] :
10 LOG
),
[1]
Keterangan :
: daya keluaran RF
POUT
PIN
: daya masukan RF
grafik power gain sebagai fungsi keluaran daya RF
ditampilkan pada Gambar 11. Dari hasil pengukuran
dan perhitungan diperoleh power gain penguat
pendorong dengan rentang gain 23,98 – 24,88. Hasil
ini sesuai dengan “Product data sheet Power
PAE [%]
50 100 150 200 250 300 350
Keluaran daya RF [W]
100 %
Keterangan :
POUT
: daya keluaran RF
PIN
: daya masukan RF
PDC
: daya masukan DC
[2]
= VDC × IDC
Dari hasil pengujian diperoleh PAE lebih
besar dari 60 %, seperti ditampilkan pada Gambar 12
pada keluaran daya RF 400 watt diperoleh PAE 62
%. Hasil ini cukup memuaskan, meskipun masih
harus ditingkatkan karena “Product data sheet
Power LDMOS transistor BLF578” dinyatakan
bahwa PAE 70 %.
70
60
50
40
30
20
10
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Keluaran daya RF [W]
Gambar 12. Power added efficiency (PAE) sebagai fungsi keluaran daya RF
42
Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Teknologi
Akselerator dan Aplikasinya
Vol. 13, Januari 2012 : 37 - 44
Disipasi Daya RF [W]
Volume 13, Januari 20012
ISSN
N 1411-1349
300
275
250
225
200
175
150
125
100
75
50
25
0
0
50
100
0
150
200
250
0
Keluaran Daya RF [W]
300
350
Gambar 133. Disipasi daaya panas sebaagai fungsi kelluaran daya R
RF.
Pengujjian Disipasii Daya Panaas Sebagai Fungsi
F
Keluarran Daya RF
D
Disipasi
daaya panas
mengguunakan persam
maan :
(Pdiss)
dihhitung
[3]
Keteranngan :
: masukan tegangan
VDC
t
transsistor LDMOS
S
IDC
: arus yang ditarik oleh trransistor LDM
MOS
PIN-RF : daya masuukan RF
POUT-RFF : daya keluaaran RF
P data hasil pengujian daan perhitungann Pdiss
Plot
versus keluaran dayya RF ditampiilkan pada Gaambar
13, dissipasi tertingggi untuk keluaran daya RF
F 400
watt adalah
a
270 watt. Oleh karena itu perlu
diperhaatikan apakah pendingin yaang sudah terppasang
dapat memenuhi syarat kareena luasan flens
pendinggin BLF578 adalah
a
4,25 cm
m2.
Modull Mikrokontroler ATmegaa16
Perangkat lunak unntuk menduukung
MLAB.
Atmegaa16 dikembangkan mengggunakan VM
VMLA
AB (Visual Micro
M
Lab) adaalah sebuah virtual
v
protypiing
IDE
yang
meenggabungkann IDE,
Assembbler, Compileer, Debugger,
dan simu
ulator
serta dapat
d
mensim
mulasikan harrdware (kompponen
elektronnik).
mikrokontroller
ATmeega16
Modul
digunakkan untuk akkuisisi data parameter opperasi
penguaat RF pendoorong yaitu: forward power,
p
reflecteed power, teggangan DC, arus
a
DC, maasukan
daya RF
R dan suhhu pendingin LDMOS serta
mengirrim data akuuisisi secara serial. Paraameter
operasii tersebut ditampilkan
d
pada LCD dan
dibandiingkan dengann suatu nilai sebagai
s
batas aman.
a
Apabilaa salah satu dari
d parameteer operasi meelebihi
nilai baatas aman akkan menyebabbkan trip dann catu
tegangaan DC akan mati
m (off). Conntoh tampilann suhu
pendingin padaa LCD sepertti pada Gambaar 14. Suhu
pendingin terukkur 30,8 0C dan maksimum
m suhu yang
diperbolehkan 55,0 0C, oleeh karena itu
u jika suhu
teerukur ≥55 0C maka mikrokontrroler akan
sinyal trip yang mengakib
mengeluarkan
m
batkan catu
daya mati.
mpilan suhu peendingin.
Gambar 144. Contoh tam
KESIMPUL
K
LAN
Telah selesai dibuuat penguat pendorong
siklotron
generator
R
RF
untuk
DECY-13
teknologi trannsistor LDMO
menggunakan
m
OS BLF578.
Penguat
P
pendoorong RF telaah diuji dengaan tegangan
kerja 42 volt, masukan
m
dayaa RF mulai 0,1–1,3
0
watt
dan diperoleh keluaran daya RF 25–400 watt. Pada
keluaran dayaa 400 watt penguat RF pendorong
menarik
m
arus 15,3 A.
Data hasil
h
penguujian setelah
h dihitung
diperoleh: nillai koefisien korelasi lin
nier antara
masukan
m
dan keluaran
k
R2 = 0,992, powerr gain 23,98
– 24,88, Poweer-added efficciency 62 % dan
d disipasi
panas tertinggii 270 W.
Untuk menghindari
m
ppanas yang beerlebih pada
pendingin trannsistor LDM
MOS BLF578
8 dipasang
detektor suhuu LM-35 yaang digunakaan sebagai
masukan
m
sistem
m pengaman ddan telah terujji pada suhu
≥ 55 0C akan teerjadi trip.
Meskipuun prototip suudah berhasil dibuat dan
hasilnya sesuaai yang diharrapkan, tetapii pendingin
trransistor BLF
F578 masih peerlu disempurrnakan agar
PEMBU
UATAN PENGU
UAT PENDORO
ONG GENERAT
TOR RF
SIKLOT
TRON PROTON
N DECY-13 ME
ENGGUNAKAN
N LDMOS BLF5
578
Prajitno, dkk
43
ISSN 1411-1349
Volume 13, Januari 2012
pada saat dioperasikan secara kontinyu panas yang
ditimbulkan masih dalam batas aman.
7.
UCAPAN TERIMA KASIH
Dengan selesainya pembuatan prototip
penguat pendorong generator RF ini, disampaikan
ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada
rekan-rekan komunitas IQED khususnya Sdr.
Wardhana N., Iwan dan Agus atas masukan dan ideide dalam merealisasikan prototip penguat
pendorong.
DAFTAR PUSTAKA
1.
2.
3.
4.
5.
6.
44
PRAJITNO, “Pembuatan dan Analisis Exciter
Generator RF Untuk Siklotron Proton DECY13”, Jurnal Iptek Nuklir GANENDRA, Volume
14 Nomor 2 (2011) 111 – 121
J.S.CHAI, “New Design And Development Of
13 MeV PET Cyclotron In KOREA”,
Proceedings
of
Particle
Accelerator
Conference, New York, (1999) 3137 – 3139
3CX15000A7 EIMAC Data Sheet, CPI MPP
Division, Eimac Operations, 607 Hansen Way,
Palo Alto, CA 94303 www.cpii.com diunduh
tanggal 05 Januari 2011
S.J.C.H.
THEEUWEN,
W.J.A.M.
SNEIJERS, J.G.E. KLAPPE, J.A.M. DE
BOET, “High Voltage RF LDMOS
Technology for Broadcast Applications”,
European Microwave Week Conference 2008,
EuMIC02-2, 46, (2008) 1279 – 1284
NXP SEMICONDUCTORS, “Power LDMOS
Transistor BLF578”,
Product Data Sheet
Rev.02, 4 Feb. 2010
TSUNG-CHI YU, DKK, “The Development
of High Power Solid-State Amplifier In
NSRRC”, Proceedings of IPAC’10, Kyoto,
Japan, (2010) 3993 – 3995
IULIAN ROSU, RF Power Amplifiers, ,
YO3DAC / VA3IUL, http://www.qsl.net/va3iul
Diunduh tanggal 15 Agustus 2011.
TANYA JAWAB
Frida Iswinning Diah
¾ Kontribusi disipasi panas terbesar di bagian
mana? Dan untuk kedepannya bagian atau
komponen mana yang akan dioptimasi?
Prajitno
9 Disipasi panas yang paling besar pada flen dari
transistor LDMOS yang luasannya hanya 4,5
cm2 meskipun sudah disalurkan pada pendingin
alumunium dan dihembus blower. Ke depan
sedang didesain pendingin dengan menambah
luasan plat alumunium dan memperbesar aliran
udara untuk menghembuskan udara.
Edi Trijono
¾ Bagaimana mengatasi panas yang timbul pada
Transistor LDMOS padahal pengujian bahan
tahap simulasi walaupun bebannya sudah
disamakan dengan bahan sesungguhnya tetapi
pada kenyataannya antara simulasi dengan
prakteknya berbeda. Dan apa sudah dipikirkan
desain pendingin yang sesuai dengan desain
yang sudah dilakukan sekarang ini?
Prajitno
9 Beban sudah disesuaikan dengan impedansi
kabel coaxial yaitu 50 Ω. Desain pendingin
yang baru sedang dilakukan agar mampu untuk
mendinginkan transistor LDMOS yang harus
menanggung disipasi panas ∞ 270 watt.
Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Teknologi
Akselerator dan Aplikasinya
Vol. 13, Januari 2012 : 37 - 44