Zendamateur.COM

24 uur per dag QRV
Het is nu 19 aug 2018, 11:22

Alle tijden zijn GMT + 1 uur




Plaats een nieuw onderwerp Antwoord op onderwerp  [ 13 berichten ] 
Auteur Bericht
BerichtGeplaatst: 13 aug 2017, 18:36 
Offline
Avatar gebruiker

Geregistreerd: 06 nov 2010, 18:00
Berichten: 628
Woonplaats: Amsterdam
Ga ik ook eens met actieve antennes aan de gang. Pak ik een project op wat ik in de hoek had gesmeten, een push-pull eindtrapje met MOSFETs van een oud mobo (mother board). Daar had ik een 23mm 4C65 ringkern als output trafo gemaakt en dat werkte best aardig. Volgde heel mooi de LTSpice simulatie. Ik had eerst allerlei ander ferriet gebruikt, meestal uit schakelende voedingen maar ook van ontstoorferriet, van die lange holle pijpen, zeg maar. Echt lekker werkte dat eigenlijk nooit. Maar nu maakt het ding op z'n sloffen 5 W carrier vermogen en 20 W PEP (maar dan continu). De ringkern wordt lauw en de torren ook, dus dat zit wel snor. Met 20 W wordt het wel heet, maar dat mag. Heb ook nog een lineaire modulator en die wordt bloedheet...

Nu heeft die eindtrap een nogal vieze output. Tweede harmonische dik 50 dB down zoals verwacht maar de derde maar 13 dB. Ook rond de 7 MHz was een stevige respons maar dat was het ringen van de trafo, alweer geheel volgens de simulatie. Had nog wat vage ringkerntjes in m'n bakkie en een parallel vijfpolig filter (CLCLC) gemaakt. Vergissing! Dat vond die schakeling niet fijn! Tweede harmonische dramatisch hard, -20 dB ofzo, en torren die heet werden. Na een seriefilter (LCLCL) gemaakt te hebben werkte het al een stuk beter ware het niet dat ik een extra ringkerntje moest pakken. Op m'n tester mat-ie prima maar in het filter verloor ik 4 dB en werd de ringkern heet. Na weer een ander ringkerntje gepakt te hebben (Amidon T37-2 zou het moeten zijn, vage bron) ging het wel goed.

Na deze lange inleiding de vraag: hoe kom ik erachter of een ringkern voldoet op RF gebied? Die Amidon is 1-30 MHz, wat mooi overeenkomt met mijn doelfrequentie (1458 of 1485 kHz). Of moet ik er gewoon vanuitgaan dat ontstoorferriet en trafo's uit schakelende voedingen het nooit gaan doen omdat die niet zijn bedoeld voor megahertzen?

Voor de goede orde: geen idee of je met die nieuwe middengolffrequenties zelfbouwapparatuur mag gebruiken maar ik was dat toch niet van plan. Geen plek voor een antenne, zelfs niet zo'n Isotron prul...

Tjerk, 9ZZ


Omhoog
 Profiel  
Antwoord met een citaat  
BerichtGeplaatst: 14 aug 2017, 06:50 
Offline

Geregistreerd: 14 nov 2007, 18:56
Berichten: 1217
Woonplaats: Zuidbroek
http://home.scarlet.be/on9cvd/Zelf%20meten%20aan%20spoelkern%20materialen.htm


Omhoog
 Profiel  
Antwoord met een citaat  
BerichtGeplaatst: 14 aug 2017, 10:02 
Offline
Avatar gebruiker

Geregistreerd: 05 mei 2008, 13:23
Berichten: 1374
Woonplaats: Brunssum
Hallo Tjerk.

Voor een LowPass filter gebruik ik Poederijzer kernen zoals de T50-2 of T50-6.

Ferriet is hiervoor minder geschikt, die gebruik je weer voor Trafo's.

Je zou een bestaand ontwerp voor de 160m band kunnen maken, dat zal voor je zender voldoen
die kun je op de Site van PA0FRI wel vinden, liefst met 3 kernen en 5 C's, een 7e orde filter.

T50 kernen of een maat groter is wel nodig omdat er veel windingen op de kern moeten, je kunt
makkelijk nog wat met de windingen schuiven om iets meer of minder zelf inductie te krijgen, en
zo het filter te optimaliseren.

Suc6,

_________________
73's Egbert PAØEJH. Licensed since 1971.
Bouwt MultiBand-QRO-EndFed's voor 80-40-20m en 160-80-40m


Omhoog
 Profiel  
Antwoord met een citaat  
BerichtGeplaatst: 14 aug 2017, 14:37 
Offline
Avatar gebruiker

Geregistreerd: 06 nov 2010, 18:00
Berichten: 628
Woonplaats: Amsterdam
Beide heren dank voor jullie antwoord! Het verhaal van ON9CVD is verhelderend maar maakt nog altijd niet duidelijk waarom sommige ferrieten zo'n beroerde prestaties hebben op mijn frequentie van interesse. Ik heb een paar plaatjes ter verduidelijking:
Bijlage:
5pole_filter2.jpg
5pole_filter2.jpg [ 121.29 KiB | 2150 keer bekeken ]

Dit is m'n filter zoals ik hem nu heb, met Amidon T37-2 kerntjes.

Bijlage:
bad_toroid.jpg
bad_toroid.jpg [ 187.14 KiB | 2150 keer bekeken ]

Dit is de spoel die loeiheet werd en 4 dB verlies veroorzaakte

Bijlage:
tx_out_nofilter.jpg
tx_out_nofilter.jpg [ 201.36 KiB | 2150 keer bekeken ]

Uitgangsspectrum zonder filter

Bijlage:
tx_out_filter.jpg
tx_out_filter.jpg [ 185.59 KiB | 2150 keer bekeken ]

Met vijfpolig filter

Bijlage:
tx_out.jpg
tx_out.jpg [ 184.35 KiB | 2150 keer bekeken ]

Uitgangstrapje met 4C65 ringkern

Het is hiermee volkomen duidelijk dat sommige ferrieten totaal ongeschikt zijn voor deze toepassing. Waarom dat zo is blijft hocus pocus. Misschien moet ik gewoon een paar Amidonnetjes scoren en daarmee gaan experimenteren. Met die 4C65 ben ik ook niet echt tevreden. Ook deze kern wordt warm en het rendement van mijn eindtrapje is maar 65%. Moet toch echt veel hoger kunnen...

Tjerk, 9ZZ


Omhoog
 Profiel  
Antwoord met een citaat  
BerichtGeplaatst: 14 aug 2017, 14:44 
Offline
Avatar gebruiker

Geregistreerd: 06 nov 2010, 18:00
Berichten: 628
Woonplaats: Amsterdam
Oh ja, dat eindtrapje werkt op 4 V. Dan levert het 4 W (met 30 dB power attenuator naar m'n spectrum analyzer). Op 8 V komt er 16 W uit, wat dus voor AM het PEP vermogen is. Zelfs met dit lage vermogen zijn de stromen bizar, vandaar de vele draden in de primaire wikkeling van de 4C65 trafo.

Snel maar eens een machtiging aanvragen voor lopo AM :lol:

Tjerk, 9ZZ


Omhoog
 Profiel  
Antwoord met een citaat  
BerichtGeplaatst: 15 aug 2017, 11:33 
Offline
Avatar gebruiker

Geregistreerd: 05 mei 2008, 13:23
Berichten: 1374
Woonplaats: Brunssum
Ferriet is gemaakt voor EMC doeleinden, plat gezegt ontstoring of immunisering...

Ferriet heeft diverse soorten, en die hebben bepaalde eigenschappen en sommige daarvan komen ons
goed van pas, sommige dus, en daar zit het probleem.. ferriet in schakelende voedingen is voor ons
meestal onbruikbaar om dat die een erg hoge permeabiliteit hebben, prima tot een paar honderd Khz.

Zoek eens naar Mini Ring Core Calculator, dat programma geeft voor Amidon kernen de toepasbaarheid
aan, voor Resonant, Breedband en Choke toepassingen. FT is Ferriet en T kernen zijn van Poederijzer.

Ferroxcube ringkernen staan er ook in, maar daarvan wordt alleen de Al waarde opgegeven.
Een 4C65 kern komt overeen met Amidon FTxx-61 materiaal.

Als je 4C65 kern warm wordt kan het zijn dat de kern tegen de verzadiging aan zit (Max.Flux) en moet
je een grotere kern gebruiken, of Primair meer windingen aanleggen, maar dan moet je Secundair ook
meer windingen aanleggen om je transformatie weer kloppend te krijgen, en heb je dus ook een grotere kern nodig.

Een kern kan ook warm worden als je het verkeerde materiaal gebruikt, zoals die Gele in je foto, dan zijn
de kern verliezen te groot voor de gebruikte frequentie....

Ferriet in LPF heeft weinig zin door de hoge Al waarde, je zal nooit de juiste zelfinductie halen, de toename
per winding is bij ferriet veel groter als bij Poederijzer.

_________________
73's Egbert PAØEJH. Licensed since 1971.
Bouwt MultiBand-QRO-EndFed's voor 80-40-20m en 160-80-40m


Omhoog
 Profiel  
Antwoord met een citaat  
BerichtGeplaatst: 15 aug 2017, 12:20 
Offline
Avatar gebruiker

Geregistreerd: 06 nov 2010, 18:00
Berichten: 628
Woonplaats: Amsterdam
Hi Egbert,

Nuttig programmaatje, die calculator! Die gele ferrietkern is voor schakelende voedingen en dat gaat in mijn toepassing niet werken. Dat de 4C65 kern warm wordt komt wellicht van de MOSFETs zelf. Die zitten op de print gesoldeerd en met een enorme bos koper verbonden. Maar misschien is-ie inderdaad te krap. Kan zo gauw geen specs vinden van die TN23 kern. Misschien ga ik nog wat kerntjes bij Amidon zelluf halen. En dan met name type 15, wat bedoeld is voor de middengolf :D

Overigens geeft Amidon aan dat de ondergrens wat fluide is, dus een type 2 kern zal het op 522 kHz ook nog wel doen.

Tjerk, 9ZZ


Omhoog
 Profiel  
Antwoord met een citaat  
BerichtGeplaatst: 16 aug 2017, 12:29 
Offline
Avatar gebruiker

Geregistreerd: 04 mei 2014, 16:41
Berichten: 1063
Woonplaats: Maarssen
Voor spoelen in filters (denk aan bandfilters en low pass filters) moeten de spoelen in meer of mindere mate energie op kunnen slaan, en weer kunnen afgeven (dus liefst geen energieverlies, lees: hoge Q-factor). Bij resonantie schommelt de energie immers tussen de L en de C. Als de C dan wel, maar de L dan niet de energie op kan slaan, gaat het mis. Even ter herinnering: E(spoel) = 0.5*L*I^2, voor E(condensator) = 0.5*C*U^2.

Ferriet heeft een relatief lage fluxdichtheid en hoge relatieve permeabiliteit. Daardoor kan het materiaal weinig energie opslaan. Voor spoelen in filters zie jer dus meestal poederijzer kernen (lage u, hoge fluxdichtheid), of ferrietmateriaal met een luchtspleet.

Bij spoelen met luchtspleet, wordt de energie opgeslagen in de luchtspleet (ja, je leest het echt goed). Het ferriet is puur om de magnetische flux te geleiden naar de luchtspleet.

Een beetje tegen de verwachting in: hoe meer windingen je nodig hebt om een bepaalde zelfinductie te verkrijgen, hoe lager de flux in het kernmateriaal. Als je dus een HF spoeltje uitrekent, en je komt op maar 4 windingen uit, dan is het wellicht handig om even verder te kijken (of te meten).

Ferriet heeft nog een nadeel. Als je een spoeltje wikkelt op een kern zonder luchtspleet, dan is de zelfinductie erg temperatuurafhankelijk, en sterk niet lineair (dus snel harmonischen in resonante toepassing). De spreiding in relatieve permeabiliteit is in orde van 25%. Ieder spoeltje zul je moeten tunen.

Op ferrietstaven kun je wel spoelen wikkelen, vanwege dat er sprake is van een grote luchtspleet (veldlijnen lopen buiten de spoel om). Door de grote luchtspleet, heeft de ur van het materiaal weinig invloed op de uiteindelijke zelfinductie.

Bij spoelen in common mode filters (denk aan een stuk ferriet met coax er drie keer doorheen), is de functie een heel andere. In plaats van energie opslaan is het puur een kwestie van RF tegenhouden, of opvreten (lees: in warmte omzetten).


Omhoog
 Profiel  
Antwoord met een citaat  
BerichtGeplaatst: 16 aug 2017, 13:47 
Offline
Avatar gebruiker

Geregistreerd: 07 jul 2013, 09:11
Berichten: 620
Woonplaats: Dronten
PA3DJS schreef:

Bij spoelen met luchtspleet, wordt de energie opgeslagen in de luchtspleet (ja, je leest het echt goed)


Hier doet professor Lewin net zoiets (denk ik) maar dan met glas https://www.youtube.com/watch?v=wcBCmIgqNII en dan naar 40 minuten doorspoelen (de rest is ook erg interessant overigens).

_________________
De beste ideeën komen achteraf.


Omhoog
 Profiel  
Antwoord met een citaat  
BerichtGeplaatst: 16 aug 2017, 21:57 
Offline
Avatar gebruiker

Geregistreerd: 04 mei 2014, 16:41
Berichten: 1063
Woonplaats: Maarssen
PE1KVL schreef:
PA3DJS schreef:

Bij spoelen met luchtspleet, wordt de energie opgeslagen in de luchtspleet (ja, je leest het echt goed)


Hier doet professor Lewin net zoiets (denk ik) maar dan met glas https://www.youtube.com/watch?v=wcBCmIgqNII en dan naar 40 minuten doorspoelen (de rest is ook erg interessant overigens).


Deze vergelijking gaat hier niet op.

Tijdens het laden van de condensator, lopen er elektronen over van het metaal naar het dielectricum. Als je vervolgens met een isolator de geleiders verwijdert, blijft een deel van de lading op het dielectricum zitten, en daar zit dus ook de energie. Als je vervolgens weer volledig ontladen geleiders aanbrengt, zal bij ontladen de lading die op het dielectricum zat weer terugvloeien via de metalen ringelektrodes en de kortsluiting.

Overigens mee eens voor wat betreft het interessant zijn van deze "lezing".

Het principe van lading overbrengen via een isolerend materiaal wordt ook in de van de Graafgenerator gebruikt. Onderin wordt de lading op de band aangebracht, bovin (in de bol) wordt de lading weer afgenomen.


Omhoog
 Profiel  
Antwoord met een citaat  
BerichtGeplaatst: 17 aug 2017, 10:39 
Offline
Avatar gebruiker

Geregistreerd: 06 nov 2010, 18:00
Berichten: 628
Woonplaats: Amsterdam
@ PA3DJS: mijn primaire zelfinductie is bijzonder laag en dat moet ook omdat die MOSFETs zoveel stroom willen trekken. Dat is zo bij elke MOSFET push-pull topologie. De energieopslag in de kern is minimaal maar omdat het zo vaak gebeurt (1458000 keer per seconde) is de energieoverdracht wel groot. In mijn geval 40 W PEP.

Tjerk, 9ZZ


Omhoog
 Profiel  
Antwoord met een citaat  
BerichtGeplaatst: 17 aug 2017, 12:57 
Offline
Avatar gebruiker

Geregistreerd: 04 mei 2014, 16:41
Berichten: 1063
Woonplaats: Maarssen
PE9ZZ schreef:
@ PA3DJS: mijn primaire zelfinductie is bijzonder laag en dat moet ook omdat die MOSFETs zoveel stroom willen trekken. Dat is zo bij elke MOSFET push-pull topologie. De energieopslag in de kern is minimaal maar omdat het zo vaak gebeurt (1458000 keer per seconde) is de energieoverdracht wel groot. In mijn geval 40 W PEP.

Tjerk, 9ZZ

Bij de transformator in een push-pull design liggen de ontwerpafwegingen anders (ten opzichte van filterspoelen). De reactantie van de primaire zelfinductie heb je het liefst behoorlijk groter dan de primaire impedantie die de transformator aan de mosfets moet tonen. Bij te hoge primaire inductie gaat de lekinductie van de trafo problematisch worden. Bovendien kun je op een kern maar een beperkt aantal windingen kwijt. Het is en blijft het afwegen van diverse factoren tegen elkaar.

Hoe hoger de primaire inductie van de transformator, hoe lager de in de transformator opgeslagen energie per periode (en daarmee ook hoe lager het kernverlies). Bij spoelen voor filters heb je die keuze niet. Als je 2.5 uH nodig hebt, kun je er geen 25 uH instoppen....

Voor degenen die wat met schakelende elektronica doen. Een fly-back converter heeft doorgaans een transformator met een luchtspleet, of poederijzerkern (inclusief carbonyl, sandust, etc). Dit is nodig omdat bij zo'n topology de transformator ook voor energieopslag gebruikt wordt. De energie die per periode opgeslagen wordt, zit hier voornamenlijk IN de luchtspleet. De overdracht vindt plaats als de power switch (meestal mosfet) UIT is. Tijdens de AAN periode van de mosfet, wordt energie in de transformator opgeslagen.

In een forward converter (waaronder in principe ook jouw push-pull versterker) zit doorgaans geen luchtspleet omdat daar de transformator alleen gebruikt wordt om energie over te dragen (en niet tijdelijk op te slaan zoals bij de fly-back).

Nog even wat over poederijzer en aanverwante kernen. Feitelijk is daar sprake van een "distributed air gap". Er zit lucht tussen de deeltjes. Daardoor is de ur een stuk lager (in verhouding tot ferriet), maar kan er wel voldoende energie opgeslagen worden zoals nodig is voor filters.


Omhoog
 Profiel  
Antwoord met een citaat  
BerichtGeplaatst: 17 aug 2017, 15:22 
Offline
Avatar gebruiker

Geregistreerd: 06 nov 2010, 18:00
Berichten: 628
Woonplaats: Amsterdam
Tja. Hoe dan ook moet er energie in die ringkern komen. Ik vind het uitermate lastig om uit te vinden welk materiaal voor welk doel geschikt is. Duidelijk is intussen wel geworden dat ringkernen bedoeld voor ontstoring het niet gaan worden. Ferrieten voor switchmode applicaties ook niet omdat de frequentie in mijn geval pakkumbeet 20 keer zo hoog is en de bijbehorende permeabiliteit dus ook. Omgekeerd dan. Maar ja, daarvoor ben je dan ook een experimenterende radioamateur. Zal nogeens wat kerntjes scoren bij meneer Amidon...

Tjerk, 9ZZ


Omhoog
 Profiel  
Antwoord met een citaat  
Geef de vorige berichten weer:  Sorteer op  
Plaats een nieuw onderwerp Antwoord op onderwerp  [ 13 berichten ] 

Alle tijden zijn GMT + 1 uur


Wie is er online

Gebruikers op dit forum: Geen geregistreerde gebruikers. en 4 gasten


Je mag geen nieuwe onderwerpen in dit forum plaatsen
Je mag niet antwoorden op een onderwerp in dit forum
Je mag je berichten in dit forum niet wijzigen
Je mag je berichten niet uit dit forum verwijderen
Je mag geen bijlagen toevoegen in dit forum

Zoek naar:
Ga naar:  
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
phpBB.nl Vertaling