Trefwoorden

 

berekeningen

metingen

ferriet soorten

ringetjes balun

spanningsbalun

ferrietconclusies

ijzerpoeder

Balun met Kern

(Eerder gepubliceerd in Electron #4, 2007)

 

 

 

Inleiding

 

Bij de overgang van een symmetrisch naar een a-symmetrisch systeem dient steeds een overgang plaats te vinden die de integriteit van beide systemen onaangetast laat. Zonder maatregelen zou een symmetrisch systeem immers sterke a-symmetrisch belast worden indien de capaciteit naar de omgeving plots sterk zou veranderen.

 

Bij een symmetrische transmissielijn wordt het electro-magnetische veld geconcentreerd tussen de geleiders, en ondervindt elke geleider dezelfde 'invloed' van de omgeving, mits op de juiste (symmetrische) wijze in deze omgeving opgehangen.

Bij een coaxiale transmissielijn is het veld ook geconcentreerd tussen de geleiders, maar tevens hiervan afgeschermd door de buitenste geleider. De 'buitenzijde' van deze coax neemt echter geen deel aan dit veldtransport en daarom speelt de 'relatie' met de omgeving hiervan ook geen enkele rol.

 

Bij de koppeling van een symmetrische aan een a-symmetrische transmissielijn, wordt het veld van het ene aderpaar overgedragen op het andere, maar wordt tevens de buitenmantel van de a-symmetrische lijn in deze overdracht betrokken. Hiermee veranderd de relatie naar de omgeving en wordt de buitenmantel van het transmissiesysteem een onderdeel van het elektrische systeem. Deze extra geleider dient daarom te worden onderbroken, zonder dat de overdracht tussen de aderparen wordt beïnvloed. Een goede component hiervoor is de mantelstroom smoorspoel, die met een ferrietkern uitgerust deze ontkoppel-functie over een zeer breed frequentiegebied kan vervullen. Doordat nu geen stromen meer kunnen 'weglekken', worden deze gedwongen om in elke geleider weer gelijk en tegengesteld te vloeien en dat is precies de functie die we zoeken in een 1 : 1 stroomtransformator.

 

 

Balun berekeningen   

 

Nu we de eisen kennen voor de stroombalun, gaan we vervolgens onderzoeken of we deze functie nog kunnen verbeteren t.o.v. de kernloze uitvoering van de draadbalun.

 

We zagen dat de eigenschappen van de beschreven draadbalun nog juist toereikend waren voor een frequentie verhouding van 1 : 3, t.g.v. parasitaire resonantie van de capaciteit tussen de windingen en de inductiviteit hiervan. In eerdere verhalen over toepassingen van ferriet materiaal weten we dat we de 'breedband' eigenschappen van een spoel aanzienlijk kunnen verbeteren en daarom ontwerpen we nu een stroombalun op b.v. een 4C65 ringkern. We zagen eerder dat we voor de balun in een 50 Ohm systeem een spoel zochten met een impedantie van 200 Ohm op de laagste toepassingsfrequentie, die we voor dit verhaal gesteld hebben op 2 MHz.

    

In de tabellen van de firma Ferroxcube vinden we dat een 36 mm. ringkern van het ferriet type 4C65 een windingfactor heeft, Al = 170 nH, waardoor we op deze kern 

n = Ö16 / 0.17 = 9,6 (10)

windingen moeten leggen voor de gevraagde balun. De balun ziet er dan uit als in figuur 1.

 

 

 

Beschrijving: Beschrijving: Beschrijving: balun coax klein

 

                       Figuur 1. De 1 : 1 stroombalun

 

 

 

Let op: Tot nu toe hebben we steeds gesproken over 'transmissielijn' en voor de overzichtelijkheid hebben we daarvoor in de tekening en de proeven steeds coaxiale transmissielijn gebruikt. Ook bij symmetrische voedingslijnen geldt echter  het hele bovenstaande verhaal omdat ook daar de beide geleiders onderling stevig gekoppeld zijn, zij het minder vast als bij coax. Als we daarom transmissielijn transformatoren maken met symmetrische transmissielijn, dienen we de wikkelingen naast elkaar te leggen en zeker niet overlappend, liefst met enige ruimte er tussen.

 

 

Metingen

 

Transmissie

De berekende balun heb ik vervolgens gemeten op de manier als tevoren besproken: secundaire zijde met de centrale geleider geaard en vervolgens de transmissie en reflectie eigenschappen gemeten. We vinden dan de grafiek van figuur 2.

 

 

 

                                    Figuur 2. Transmissie van een ferriet balun

 

 

In de grafiek van figuur 2 zien we dezelfde metingen als bij de draadbalun, maar nu voor zo'n component gewikkeld op een ferriet ringkern. De gewenste eigenschappen zijn inderdaad flink verbeterd. Zo is het punt waarop de 'transport' verliezen nog maar 1 dB bedragen omlaag geschoven tot 0,9 MHz  en aan de hoge kant verschoven naar meer dan 150 MHz. In het voor ons interessante gebied tussen 3 en 30 MHz. is de demping kleiner dan 0,1 dB en hier blijft weinig meer te wensen over.

 

Reflectie

Natuurlijk kijken we ook nog naar wat we zien aan de ingang van deze balun, als die weer is afgesloten met een weerstand van 50 Ohm. We vinden dan figuur 3.

 

 

 

                                   Figuur 3. Reflectie van een ferriet balun

 

 

Ook hier zien we een enorme verbetering t.o.v. het gedrag van de draadbalun. De SWR blijft laag tot voorbij het eerste meetpunt op 0,5 MHz. en pas boven de 200 MHz. gaat de reflectie weer wat toenemen.

 

Vermogen

Met de gunstige eigenschappen van de ferriet balun voor transmissie en reflectie, kunnen we ons afvragen waarmee we deze 'winst' hebben moeten betalen. Hoewel de 'prijs' niet zeer hoog is, blijkt toch dat het toegestane vermogen op deze ferriet balun kleiner is dan dat bij de 'draad' balun.

 

In het verhaal over de HF spoelkern materialen vonden we dat de formule voor de maximale spanning op een spoel met ferriet kern samenhangt met kernverzadiging (beneden de 3 MHz) en met het ontwikkelde vermogen in de kernverliezen (boven 3 MHz). We weten ook dat de kernverliezen zullen toenemen met de frequentie en we moeten dus de maximaal toegestane spanning voor vermogensoverwegingen uitrekenen bij de hoogste frequentie waar we de component willen toepassen, b.v. 30 MHz. De formule voor deze maximum spanning luidt:

                       __________________

UL(dissipatie) <  Ö Pmax. (Q/6 + 1/Q) . XL   

 

waarin: Q = u'/ u" en XL de zuivere spoelreactantie en Pmax de maximale dissipatie van de kern; in geval van de hier toegepaste 36 mm. kern, 4 Watt.

De afleiding van deze formule is ook te vinden in HF spoelkern materialen. Vullen we de waarden van de bovenstaande spoel in dan vinden we UL(dissipatie) = 115 V.

 

Dit is goed voor 265 W. in een 50 Ohm systeem. De 'prijs' valt dus erg mee, al schuilt er een addertje onder het gras. Als de impedantie nu eens geen 50 Ohm meer is, en in een dipool buiten afstemming is dat zeker het geval, kan de spanning best hoger oplopen dan 115 V., ook als het systeemvermogen lager is dan deze 265 W. We moeten hier altijd op bedacht zijn als we een dipoolantenne buiten resonantie bedrijven (ook als we 'beneden' met de tuner de SWR keurig hebben teruggebracht tot aanvaardbare waarden blijft de antenne impedantie onveranderd en (veel) hoger dan 50 Ohm!).

 

Het lijkt er dus op dat we in de stroombalun op 4C65 materiaal een ideale component hebben gevonden.

 

 

Andere kernen

 

Laten we nog even terug gaan naar een van de uitgangspunten van de stroombalun. We zagen hier dat het belangrijk was om een hoge impedantie te creëren (minimaal 4 x de systeem impedantie) over de mantel van de transmissielijn. Hoe deze impedantie wordt gerealiseerd is volmaakt onbelangrijk, zolang deze maar hoog is. Er gelden dus dezelfde overwegingen als die we kunnen zien in het verhaal over Ferriet in EMC toepassingen. We kunnen ons dan ook afvragen of we voor de stroombalun ook werkelijk een hoog-frequent ferriet moeten kiezen (4C65), of dat ook andere ferrieten kunnen worden toegepast. Om dit te testen heb ik dezelfde balun als op de 4C65 ringkern (10 wdg. op een 36 mm. kern) ook gemaakt op het LF materiaal 3E25.

 

Transmissie

Ook deze stroombalun heb ik weer gemeten op de eerder besproken wijze, en vind dan de grafiek van figuur 4.

 

 

 

               Figuur 4: Tussenschakel demping van een stroombalun op 3E25 kern

 

 

Zoals te verwachten viel is het gedrag van deze balun aan de lage frequentie kant (< 2 MHz)

nog weer iets beter dan bij het 4C65 materiaal, al hebben we deze verbetering niet echt meer nodig. Aan de hoge frequentie zijde zien we een afval van 1 dB op ca 100 MHz en dit komt doordat het 3E25 materiaal echt gemaakt is voor lage frequenties; vanaf enkele tientallen MHz. is ook de verliesfactoren (μ") 'uitgewerkt' en houden we alleen nog maar de 'pure' spoel op lucht over, waarover nog steeds de parasitaire capaciteit.

 

Reflectie

De reflectie eigenschappen van deze stroombalun vinden we vervolgens in figuur 5.  

 

 

 

      Figuur 5. Reflectie eigenschappen van een stroombalun op 3E25 ferriet

 

 

Ook hier vinden we een vrijwel perfecte stroom balun, die tot ver voorbij 50 MHz. nog prima bruikbaar is.

 

Vermogen.

Ook bij deze stroombalun op 3E25 materiaal onderzoeken we nog even wat het maximale systeemvermogen is waarbinnen we deze nog mogen toepassen. Dezelfde formule is weer van toepassing als bij het 4C65 materiaal. Ingevuld voor de gegevens van het 3E25 ferriet vinden we op 30 MHz., ULdissipatie = 100 V.

 

Dit is weer goed voor 200 W. in een 50 Ohm systeem. Ook hier geldt weer dat we bedacht moeten zijn op 'systeem'- impedanties hoger dan 50 Ohm (dipoolantenne buiten resonantie), waarbij de spanning over de spoel kan oplopen tot hogere waarden.

Ook de stroombalun op LF ferrietmateriaal voldoet dus ruimschoots aan onze systeem eisen.

 

Parasitaire capaciteit

Zoals gemeld werkt een stroom-balun bij de gratie van een hoge impedantie van de (buiten-) mantel tussen de ingang en uitgang van de transformator, die gevormd wordt door de mantelspoel. Parallel aan deze spoel staat echter een parasitaire spoelcapaciteit, waarvan de impedantie juist afneemt met de frequentie. Het is daarom de moeite waard om deze capaciteit zo klein mogelijk te houden. Dit wordt bereikt door een zo groot mogelijke afstand tussen de eerste en laatste winding van deze spoel, omdat hiertussen de grootste spanning wordt ontwikkeld.

 

Gemeten is dat wanneer de afstand tussen deze twee windingen één centimeter of groter is, de parasitaire capaciteit minimaal is. Als proef werd nog gemeten of het bekende 'kruislings oversteken halverwege de spoel' nog enig effect had op deze parasitaire capaciteit.

Het blijkt echter dat deze wikkelwijze de windingen dichter op elkaar dringt, waardoor deze capaciteit juist toeneemt i.p.v. minder wordt. In tegenstelling tot wat hierover verteld wordt is deze wikkelwijze daarom af te raden.

 

 

Ringetjes balun.

 

We zagen hiervoor al dat één van de beperkingen van een 'spoel' balun, al dan niet op kern,  geleverd wordt door de parasitaire capaciteit, die we parallel aan de spoel terugvinden. Vanaf de frequentie waarop deze capaciteit 'belangrijk' wordt, verliest de spoel zijn hoge impedantie en wordt de balun minder bruikbaar (frequentie afval aan de hoge kant). Je kunt daarom overwegen om de transmissielijn niet tot een spoel te wikkelen, maar als een gestrekte lijn te laten. Over deze lijn kunnen we ferriet ringetjes schuiven, waarbij we weten dat elke maal dat een draad door zo'n ringetje gaat, dit telt voor een hele winding. Elk ringetje telt dus voor een één-windingspoel en al deze spoeltjes staan in serie, daarmee dus ook de parasitaire parallelcapaciteit, waarmee dus ook een heel kleine totaal capaciteit wordt verkregen.

 

Als we deze 'ringetjes balun' zouden maken op RG58 coax kabel (buitendiameter ca 5 mm.) en hiervoor goed passende 4C65 kerntjes willen toepassen (b.v. type TN 10/6/4, Al = 52 nH), dan zijn voor een spoel van 16 μH (zie hierboven) dus ruim 300 ringetjes nodig. De balun wordt daarmee 1,35 m. lang en tamelijk onhanteerbaar. Als we daarentegen dezelfde ringetjes van 4A11 materiaal (Al = 286) kiezen, dan hebben we 56 ringetjes nodig met een balun lengte van 25 cm of 3E25 materiaal (Al = 2250) met 7 ringetjes en een lengte van 3 cm.

 

De maximale dissipatie van een 4A11 ringkern van deze afmetingen is echter maar ca 30 mW. omdat het maximale, intern gedissipeerde vermogen in deze ringkernen schaalt met de wortel uit de verhouding van de volumes (zie Ferrieten in de HF techniek). De maximale spanning per ringetje (1 wdg) komt daarmee op:1,6 V., en

de maximale spanning over de totale ringetjes balun daarmee op ca 90 V. en dat is goed voor een systeemvermogen van ca 160 W. in een 50 Ohm systeem, mits over alle ringetjes een gelijke spanning komt te staan. In de praktijk zal het ferrietmateriaal van diverse productie 'batches' wat uiteen lopen zodat over sommige ringetjes meer spanning komt dan over andere. Voor de veiligheid lijkt een totaal vermogen van 100 W. dan ook het maximum voor dit type balun op 4A11 materiaal op een RG58 coax.

 

Kijken we nog naar wat grotere ringetjes, die passen op een RG213 coax, met een buitendiameter van ca 10 mm. Een goed (ruim) passende ringetjes is b.v. type TN23/14/7, dat bij 4A11 materiaal de windingsfactor heeft:

Al = 485. Hiervan hebben we er dan 33 nodig, waarmee de balun een lengte krijgt van 24,8 cm. Omdat deze ringetjes wat groter zijn neemt ook de maximale spanning hierover toe tot 2,9 V., waardoor de totale spanning over de balun mag toenemen tot 95,7 V. en dat is goed voor 183 W. in een 50 Ohm systeem. Behalve dat we minder ringetjes hoeven toepassen zijn we dus niet echt opgeschoten.

 

Voor de berekende balun op 3E25 materiaal wordt dit systeemvermogen lager (lagere μ', lagere μ"). Het is dus duidelijk dat een ringetjesbalun voornamelijk bedoeld is voor (zeer) breedbandige (b.v. EMC) metingen, maar minder geschikt is voor toepassing in vermogenssystemen.

 

Als we ons verder realiseren dat de eigenschappen van de eenvoudig te maken balun op de 36 mm. ringkern van 4C65 materiaal al bijzonder goed waren (zie figuur 8 en 9), hebben we in de HF techniek de extreme bandbreedte van een ringetjes balun dan ook helemaal niet nodig.

 

 

Spanningsbalun

 

Tot nu toe hebben we steeds over een stroombalun gesproken omdat we in het begin hebben afgeleid dat we zo'n type nodig hebben bij een symmetrische dipool antenne. Toch wordt in de diverse Hambladen ook regelmatig gesproken over spanningsbaluns, die dan dezelfde balancerende functie in het antennesysteem zouden moeten hebben als de eerder besproken stroombalun.

De bedoelde spanningsbalun wordt over het algemeen ontworpen als een tri-filaire transformator die zodanig is gewikkeld dat de 'balans'-zijde wordt afgenomen 'rondom' de aardaansluiting aan de primaire zijde. Figuur 6 geeft een voorbeeld van het schema van zo'n transformator.

 

 

Beschrijving: Beschrijving: Beschrijving: Spanningsbalun

           Figuur 6. Voorbeeld van een spanningsbalun

 

 

We zien in figuur 6 dat de generator aangesloten is over twee spoelen in serie en ook aan de secundaire zijde wordt de spanning afgenomen over twee spoelen. Alle spoelen zijn onderling sterk gekoppeld (gewonden op dezelfde kern) en daarom is de uitgangspanning gelijk aan de ingangspanning. Aan de ingang zien we de generator met één zijde geaard terwijl aan de uitgangszijde de spanning wordt afgenomen rondom dit aardpunt (gebalanceerd); een spannings- unbalance naar balance transformator, balun.

 

We kunnen ons overigens afvragen wat zo'n 'aardpunt' waard is als dit via de buitenmantel van de coax is aangesloten op de balun. Volgens "Reference data for Radio Engineers" heeft 'standaard' elektriciteitskabel voor frequenties tussen 3 en 30 MHz een zelfinductie van ca 1,6 mH/mijl, dus ca 1 μH/m. De voedingslijn (mantel) van 10 m. tussen de shack en de balun heeft daarmee een zelfinductie van ca 10 μH en derhalve een impedantie van ca 600 Ohm op 10 MHz (midden van het HF-gebied). Als we ons verder nog realiseren dat ook de set in de shack niet echt 'geaard' is, kan dus van een centrale, harde 'aarde' van de spanningsbalun geen sprake meer zijn.

    

De balun als trifilaire transformator ziet er in de praktijk vaak uit als in figuur 7.

 

 

Beschrijving: Beschrijving: Beschrijving: HPIM0069

 

 

     Figuur 7. De trifilaire spanningsbalun

 

 

De balun van figuur 7 is ontworpen volgens de principes die we al eerder in dit verhaal zijn tegengekomen. De generator staat over twee spoelen (zie figuur 12). De impedantie van deze twee spoelen in serie moet minimaal vier maal zo hoog zijn als de systeem impedantie (50 Ohm), dus minimaal 200 Ohm. Op de laagste toepassingsfrequentie (2 MHz) vragen we dus een zelfinductie van 16 μH en dit wordt, indien gewikkeld op een 36 mm. ringkern van 4C65 materiaal (Al = 170 nH),  een aantal van 10 windingen. In figuur 13 zien we 5 trifilaire windingen omdat de generator steeds over twee windingen in serie staat.

 

 

Meting onder ideale omstandigheden

 

Om deze transformator goed te kunnen meten heb ik hiervan twee exemplaren gemaakt en deze 'rug-aan-rug' gemeten. De gebalanceerde zijde blijft bij deze meting dus keurig 'zwevend' en gebalanceerd t.o.v. aarde.

 

Transmissie

Voor de transmissie meting vinden we nu figuur 8, waarbij de meetwaarden van het gemeten samenstel van twee transformatoren gehalveerd zijn weergegeven, i.c. de waarden van een enkele spanningsbalun.

 

 

 

                  Figuur 8. Tussenschakeldemping van een spanningsbalun

 

 

In figuur 8 vinden we de tussenschakeldemping, zoals we die eerder zagen bij de stroombaluns. We zien hier een redelijke overdracht karakteristiek die gaat afvallen beneden ca 1 MHz. en boven de 60 MHz. In de doorlaatband hiertussen loopt de grafiek mooi vlak.

 

Reflectie

De reflectie karakteristiek vinden we in figuur 9.

 

 

 

                       Figuur 9. Reflectiedemping van een spanningsbalun

 

 

In figuur 9 zien we de reflectiedemping van de spanningsbalun. Deze is aan de lage frequentiekant (< 2 MHz) wat beter dan de draadbalun (zie figuur 6) maar aan de hoge frequentiekant beslist slechter; de spanningsbalun presteert al duidelijk minder goed vanaf 30 MHz. Alles bijeen hebben we aan deze trifilaire spanningsbalun dus maar een matig presterende component.

 

 

Meting onder praktijk condities

 

We moeten bij de bovenstaande metingen echter niet vergeten dat we de spanningsbalun hebben getest onder ideale omstandigheden, d.w.z. bij een schijnbare belasting die perfect symmetrisch is; de verbinding tussen de twee meettransformatoren is 'vrij zwevend'. Dit is komt overeen met een perfect gebalanceerde dipool antenne, dus een antenne die helemaal geen balancering nodig heeft.

Voor een echte vergelijking dienen we deze trafo aan de tand te voelen onder dezelfde omstandigheden waaronder we de stroom baluns steeds hebben gemeten, d.w.z. onder maximale onbalans condities met één zijde geaard. De spanningstransformator is echter niet helemaal symmetrisch opgebouwd (zie figuur 12) omdat we aan de secundaire zijde één uiteinde zien dat 'los' hangt terwijl het andere uiteinde verbonden is met een spoel naar de generator (de spoel naar aarde is voor beide uiteinden gelijk). Voor elk van de vorige metingen moeten we er hier dus twee verrichten, elk met een ander secundair uiteinde aan aarde .

 

Let op: Deze 'ongelijke' situatie geldt natuurlijk ook voor de stroom balun. In onze test hebben we echter steeds de meest ongunstige situatie gekozen, d.w.z. we hebben getest met de middengeleider geaard aan de secundaire zijde. Als we de andere zijde zouden aarden, zien we immers de coax 'normaal' doorlopen en is het enige transmissie-'verlies' de normale demping van de lengte coax om de ringkern. Ook in reflectie zien we uitsluitend de doorlopende coax.

 

Transmissie

De transmissie karakteristieken waarbij steeds de andere zijde geaard is, vinden we in figuur 10.

 

 

 

           Figuur 10. Tussenschakel demping van 'scheef' belaste spanningstrafo

 

 

In figuur 10 zien we inderdaad een verschillend gedrag afhankelijk van welk einde geaard is. Ook de 'beste' van de twee karakteristieken geeft maar in een zeer klein frequentiegebied een doorlaat demping die kleiner is dan 1 dB en daarmee is deze spanningsbalun duidelijk ongeschikt om te dienen voor de balancering van een niet-zo-symmetrische dipool antenne.

 

Reflectie

 Voor de volledigheid kijken we ook nog even naar de reflectie karakteristieken, die we vinden in figuur 11.

 

 

 

        Figuur 11. Reflectie karakteristiek van 'scheef' belaste spanningstrafo

 

 

Ook in figuur 11 zien we een volkomen onbruikbare component omdat alleen al door het gedrag van de 'balun' (afgesloten met een perfecte 50 Ohm weerstand) de SWR hoog is en beneden 30 MHz zelfs ontoelaatbaar hoog.

Let op. Om toch nog iets te kunnen weergeven is de verticale as aangepast t.o.v. de andere grafieken.

 

Het zonderlinge gedrag van de 'scheef'- belaste spanningsbalun wordt begrijpelijk als we weer eens kijken naar figuur 6. Zodra een van de secundaire punten aan aarde wordt gelegd, wordt de transformator deels kortgesloten en wordt het veld in de kern afgebroken; de transformator kan niet meer functioneren. Dat er toch nog enige overdracht plaats vindt komt voornamelijk voor rekening van de parasitaire capaciteiten en de lek-zelfinductie.

 

Vatten we alle metingen aan de spanningsbalun nog even samen, dan kunnen we concluderen dat deze component niet goed geschikt is voor de 'balanceer' functie van niet geheel symmetrische systemen, zoals b.v. onze dipool antennes.

 

 

Conclusie over de balun op ferriet materiaal

 

Uit alle bovenstaande voorbeelden kan de conclusie worden getrokken, dat voor het maken van een stroombalun elk ferrietmateriaal uit de junk box kan worden gebruikt, en dat voor een goede stroom balun op een 36 mm. ferriet ringkern, bij gebruik van 4C65 materiaal, 10 windingen moeten worden toegepast maar dat bij elk ander ferrietmateriaal 6 windingen ruimschoot voldoende zijn.

 

Verder werd duidelijk dat voor een goede balanceerfunctie onder praktijkomstandigheden (bij minder goede gelijkheid) eigenlijk alleen een stroombalun in aanmerking komt. We hadden dit al opgemerkt in de inleiding van het balun onderwerp en zagen dit terug in de metingen van de spanningsbalun, die het al snel laat afweten bij minder goed gebalanceerde systemen (waar de balun nu juist voor was bedoeld!).

 

Tot nu toe hebben we steeds gesproken over de 'balanceer'-functie van de stroombalun bij toepassing van een symmetrische (dipool) antenne. Omdat de stroombalun een algemeen sperrende werking heeft op HF stromen die langs de mantel van de antennevoedingskabel lopen wordt deze component niet alleen als balun ingezet maar ook als mantelstroom smoorspoel in het algemeen. Het verdient daarom aanbeveling om zowel bij de antenne (balun) als aan de kant van de transceiver (mantelstroom smoorspoel) zo'n component in te zetten.

 

 

Mantelspoel op ijzerpoeder kern

 

Alles wat tot nu toe werd besproken betreft de functie van mantelstroom smoorspoel op een ferriet ringkern. IJzerpoeder ringkernen hebben een veel lagere permeabiliteit, waardoor voor dezelfde systeemeisen veel meer windingen nodig zijn. Als we b.v. een 36 mm. ringkern zouden willen toepassen van Amidon -'grade-2' -materiaal (μi = 10), dan hebben we voor dezelfde functionaliteit (Z = 200 Ohm op 2 MHz) dus n = √(125 / 10) = 3,5 x zoveel windingen nodig als voor de 4C65 (μi = 125) ringkern. We moeten dan proberen om 35 windingen transmissielijn door het 22 mm. brede gat te persen en dat is echt onmogelijk met RG 58 kabel. Misschien is het mogelijk om een type miniatuur coax te vinden, waarmee toch deze 35 windingen kunnen worden gelegd; de vele windingen zullen dan echter zoveel parasitaire capaciteit opleveren, dat de maximale toepassingsfrequentie drastisch omlaag gaat. IJzerpoeder ringkernen zijn daarom in het algemeen niet (zo goed) inzetbaar voor deze balanceer / smoorspoel functie.   

 

Voor op en aanmerkingen ben ik steeds bereikbaar op onderstaand email adres.

 

Bob J. van Donselaar, on9cvd@veron.nl