Ferrietstaaf met lage permeabiliteit (ur < 100)

Alles over ontvangers en toebehoren.

Re: Ferrietstaaf met lage permeabiliteit (ur < 100)

Berichtdoor PD0RTT » 23 feb 2021, 15:04

Gestapelde ringkerntjes van het type #61 materiaal op een lange bout, want je schreef ferrietstaaf.
Wanneer het een enkele spoel is dan gewoon wikkelen op een #61 ringkern.
Dat #61 materiaal is bruikbaar tot aan 200MHz dus wellicht geschikt voor jou toepassing.
Avatar gebruiker
PD0RTT
 
Berichten: 250
Geregistreerd: 10 dec 2011, 20:04

Re: Ferrietstaaf met lage permeabiliteit (ur < 100)

Berichtdoor PA3DJS » 24 feb 2021, 12:56

Even een ferrietatualisatie.
Om even een indruk te krijgen van K1 (ur=80) materiaal (Epcos/TDK) met mat 61 als referentie, even wat experimentjes gedaan op een leuke hobbyfrequentie van 3.7 MHz. Helaas geen staaf, maar varkensneus van 14.5*14.5 mm2.

Eerst even naar de spreiding in het materiaal gekeken door de vakrensneusjes in een buisje te stoppen met 40 windingen 0.2 mm Cu-draad omheen. Dit is natuurlijk geen absolutie meting (omdat een deel van het veld door de lucht gaat, en het proximityverlies verandert), maar de spreiding in Rs van mijn spoel ligt binnen 10%. In geval van mat 61 (Fair-rite) is de spreiding erg groot (factor 2), en het gemiddelde komt serieus slechter uit dan van het K1 materiaal.

Bij mat 61 helpt een niet kortsgesloten foliewikkeling van één winding om de Q-factor te vergroten, bij het K1 materiaal is het effect verwaarloosbaar.

Ook even een testje gedaan door een bos draad om een samenstel van kerntjes te wikkelen, wel met PE isolatie ertussen. Hoge zelfinducties in combinatie met rechtstreeks op de kern wikkelen is garantie voor lage Q-factor.
K1_Epcos_testcoils.jpg


De grote bestaat uit 3*2 kernen, de kleinere bestaat uit 4 kernen achter elkaar. De nylon spandraad houdt de kerntjes bij elkaar. De eindvlakken heb ik niet mechanisch bewerkt (om te voorkomen dat de materiaaleigenschappen achteruit gaan).
De grote spoel heeft LF inductie (200 kHz) van 120 uH en een Q = 217 op 3.7 MHz als resonator.
De kleinere platte heeft een LF inductie van 190 uH en Q = 168 op 3.7 MHz als resonator, SRF (als dipool) = 7.6 MHz.

Bij de kleine geeft een dikker wikkellichaam (ong 2.5 mm in plaats van 1.3 mm) een Q = 206.

Oh ja, de kernen zijn niet geselecteerd op Q-factor, gewoon zo uit het zakje bij Farnell vandaan.

Met 8*45 mm mat 61 kernen (nee, niet van ali maar RS components) uit dezelfde batch varieert de Q tussen grofweg 70 en 160, eveneens bij 3.7 MHz bij een zelfinductie van rond 150 uH.

Bij de lage ur ferrietmaterialen (perminvar materialen) zijn de verliezen afhankelijk van hoe het zachtgloeien rond het curiepunt wordt uitgevoerd. Goed doen kost tijd (vanwege de lage vereiste dT/dt). Naderhand blootstellen aan sterk magnetisch veld of mechanische stress verhoogt de verliezen.

Ik heb een "goede" mat 61 kern even tegen een dikke magneet gehouden, daarna Q in de testopstelling gemeten. Die was gehalveerd ten opzichte van de waarde voor het misbruiken met de magneet.

De volgende experimenten ga ik doen met 3 mm kerntjes in mat 67 (fair rite). De leverancier wordt een van de grootgrutters in elektronicamaterialen. Een grotere kern kan ik dan samenstellen uit kleintjes.

Hans (PB2T) kwam nog NMG. Ze hebben prima materialen in het lage ur segment, maar de verkrijgbaarheid lijkt erg lastig, dus vandaar de experimenten met het 67 materiaal (ur = 40).
Avatar gebruiker
PA3DJS
 
Berichten: 1814
Geregistreerd: 04 mei 2014, 16:41
Woonplaats: Maarssen

Re: Ferrietstaaf met lage permeabiliteit (ur < 100)

Berichtdoor PA3DJS » 01 maart 2021, 19:23

Een kleine actualisatie
De Q factor moet toch beter kunnen (soms omdat het wellicht kan en soms omdat het moet). Een beetje liggen denken en zitten rekenen op basis van info van o.a. Medhurst. Conclusie: sorry mensen, maar dikker is niet altijd beter!

Natuurlijk ook even uitproberen of ik tijdens het rekenen niet teveel met andere dingen bezig was.
K1_Epcos_testcoils2.jpg


Op de foto zie je hetzelfde samenstel van zes varkensneuzen (binocular cores) weer (K1 materiaal van Epcos/TDK). Alleen nu gewikkeld met 0.2 mm in plaats van 0.33 mm draad, en met tussenruimte. Ongeveer 64 windingen over een lengte van 35 mm. spoed/draaddiameter verhouding is in orde van 2.7. Spoelkoker is 1.8 mm dik van PE.

De Q (als resonator) is nu van 217 naar 284 gegaan bij 3.8 MHz. Zelfinductie bij 200 kHz is 202 uH.

Het kan nog wel wat beter op hetzelfde samenstel, maar dan heb je wel heel fijne HF-Litze nodig (met draadjes van ongeveer 0.03 mm of dunner), en dat is commercieel gezien meestal niet aantrekkelijk. Litze uit vermogenselektronica spul heeft doorgaans dikkere draadjes en gaat geen verbetering geven.

Ik heb nog geen testen met mat 67 (fair-rite) gedaan.
Avatar gebruiker
PA3DJS
 
Berichten: 1814
Geregistreerd: 04 mei 2014, 16:41
Woonplaats: Maarssen

Vorige

Keer terug naar Ontvangers

Wie is er online

Gebruikers op dit forum: Geen geregistreerde gebruikers. en 1 gast