Balunens kärna

SM0KBW

SM0KBW

Well-Known Member
Hej!

Har tittat lite på toroider för baluner och blivit fundersam kring vad som är ett bra materialval.

Vad jag fått fram är att man ska ha en reaktans som är minst 4 ggr den högsta impedans man anpassar till. Dvs en 1:4 balun för 50:200 Ohm ska ha 800 Ohm reaktans på sekundär lindningen. detta på den lägsta frekvens man tänkt sig använda.
Vid 1,9 MHz krävs det 67 uH för att uppnå 800 Ohm.


Många verkar köra med t.ex T200-2 kärnan men den kärnan har ett ganska lågt Al värde.
Men en T200-2 behöver 75 varv enligt mini ring core calculator för att uppnå 67 uH.
Ohanterigt många varv:eek:!

På ferrit sidan finns ju T.ex FT140-43 den behäver bara 9 varv för samma induktans!

Men ferrit material har väl lägre Q-värde / högre förluster och kanske inte är lämpliga av den anledningen?

Har någon benat ut problemen och vet svaret?


mvh
Bengt / KBW
 
Ibland används ju dubbla T200-2 kärnor, i beskrivningar vi finner här och där. Det finns nog oxo T200-2 kärnor med olika höjd.
Själv har jag inte förstått varför amerikanarna använder järnpulver till baluner.

Själv har jag fått bra resultat med 4C65 material, Philips 35 mm kärna. Dubbla är ännu bättre. Dvs ferrit. Lite liten för 1 kW.

de
Roy
SM4FPD
 
4C65 är ju bekant men har bara mindre kärnor, 10mm diameter eller så.

Jo det verkar vara så att många använder Järnpulver som T200-2.
Dubbla kärnor höjer väl bara effekt tåligheten i balunen Al värdet påverkas
väl ytterst lite?

Har just byggt en Guanella balun med två FT140-43 kärnor och 9 varv
bifilärt på resp kärna, Den verkar fungera bra.


mvh
Bengt / KBW
 
SM4FPD said:
Själv har jag inte förstått varför amerikanarna använder järnpulver till baluner.
Click to expand...

Jag tror att det beror på att en järnpulverkärna inte blir mättad lika fort och kan då således hantera högre effekt utan att gå i taket.

73/Lasse
 
SM0KBW said:
Jo det verkar vara så att många använder Järnpulver som T200-2.
Dubbla kärnor höjer väl bara effekt tåligheten i balunen Al värdet påverkas
väl ytterst lite?
Click to expand...

Nja, det höjer nog AL-värdet rejält också.
Om du t.e.x. tittar på en T225 så har den AL-värde = 120. T225A-2 är en dubbelt så hög kärna, i övrigt lika och den har då AL-värde = 215

73/Lasse
 
SM3BDZ said:
Jag tror att det beror på att en järnpulverkärna inte blir mättad lika fort och kan då således hantera högre effekt utan att gå i taket.

73/Lasse
Click to expand...

På flera siter / forum som jag hittat hävdas det att: I balun sammanhang är mättningen av toroid kärnor inte ett problem de förstörs av värme långt innan.

Får inte riktigt kläm på det hela - det var därför jag startade denna tråd.

mvh
Bengt / KBW
 
SM3BDZ said:
Nja, det höjer nog AL-värdet rejält också.
Om du t.e.x. tittar på en T225 så har den AL-värde = 120. T225A-2 är en dubbelt så hög kärna, i övrigt lika och den har då AL-värde = 215

73/Lasse
Click to expand...

Helt rätt!

mvh
Bengt / KBW
 
SM0KBW said:
På flera siter / forum som jag hittat hävdas det att: I balun sammanhang är mättningen av toroid kärnor inte ett problem de förstörs av värme långt innan.
Click to expand...

Hmm...Beror inte värmen på mättnad och därmed ökade förluster då...?

/Lasse
 
SM3BDZ said:
Hmm...Beror inte värmen på mättnad och därmed ökade förluster då...?

/Lasse
Click to expand...

Ja det är en bra fråga! Har inte tillräcklig kunskapsbas för att avgöra det.

Av vad jag sett på nätet så verkar jag inte den enda som blir förvirrad kring toroidval för baluner :confused:


mvh
Bengt / KBW
 
Redan vid en väldigt snabb sökning på internet hittade jag två sidor som kan vara intressanta, Winding and using toroids och Power considerations. En intressant sammanfattning hittar ni i slutet på sidan 1 och början på sidan 2 i den första referensen. En ferritkärna riskerar att krackelera och förstöras permanent vid överhettning, medan en järnpulverkärna normalt återfår sina egenskaper efter avkylning. Sedan vore det intressant att jämföra mättnadskurvorna hos de två materialen och om/hur det i sin tur påverkar den utsända signalens övertonshalt.

I artikeln Understanding and Solving RF Interference Problems finns det oerhört mycket information att hämta för den som (till skillnad från mig ;)) orkar plocka ut de tillämpliga delarna.

/ Göstha
 
Jag har oxå tillgång till Google:) Men när man försöker läsa sidorna man hittar så kan de ha diametralt olika uppfattningar.

Många av dem har väldigt övertygande argument ända tills man läser nästa med lika övertygande motsatta argument.

det är lite som att läsa Filosofi ;)

Det var inte av lathet som jag startade tråden.

mvh
Bengt / KBW
 
Om jag skulle våga mig på en teori, så skulle det kunna vara så att man talar om olika typer av baluner, spänningsbalun versus strömbalun/rf-choke.

Till strömbaluner är nog ferritmaterial mest lämpat på grund av att det ger högre induktans/varv och för spänningsbaluner, järnpulver som har stabilare egenskaper och inte blir mättade lika fort.

Kan det vara så?

/Lasse
 
SM0KBW said:
... Det var inte av lathet som jag startade tråden...
Click to expand...
Det har jag varken påstått eller ens misstänkt.

Men till saken. I slutet av 1970-talet tillverkade jag ett par bredbandsbaluner för 80-10 m med kärnmaterialet 4C6. Därvid läste jag vad jag kom över och minns att kärnans permeabilitet och därmed varvtalet givetvis var den bestämmande faktorn på 3,5 MHz, medan lindningens utförande (symmetri) ansågs vara avgörande för balunens uppträdande på 21 MHz och däröver. Fördelen med en ferritkärna är ju att man klarar sig med en mindre kärna och därmed får kortare lindning än med en järnpulverkärna. Det ger i sin tur lägre lindningskapacitans och -induktans och därigenom mindre risk för egenresonans. Då räknade jag inte med att använda högre sändareffekt än 150 W.

Om man ämnar täcka 160-10 m med en och samma antenn, och dundra på med full legal effekt, blir saken naturligtvis en helt annan.

/ Göstha
 
I Jerry Sevicks böcker om transmissionslinjetransformatorer rekommenderas ferritmaterial Amidon FT-61 (AL ca 250) för hela KV-bandet. För enbart 10-30 MHz ger FT-63 lägre förluster, det materialet liknar 4C6. En tvåtumskärna håller för 1 kW. Han avråder bestämt från järnpulver till bredbandskonstruktioner.

Lennart
 
Man kan kika lite i en sändare, i kommersiella radiostationer. Sändtagare.
I exvis en IC-706all är slutstget byggt med en bredbandstransformator, givetvis av ferritmaterial. den skall tåla minst 100 Watt, den skall även tåla 20 Amp likström. den är realtivt stor och utformad som "kikare". Men det finns apprater där denna kikare är ganska liten, som två sockerbitar, eller byggd av två ferritrör. Jag har en enda gång sett, eller felsökt en radio med skadad sådan. Det gick inte att få effekt ur den på något sätt, till slut provade jag att byta transformatorn och vips så gick den. Jag misstänkte spricka eller att den var utsatt för övertemperatur. Ferriten tål inte så hög temperatur, och det syns ofta inte om den är grillad. Järnpulver är oxo tempkänslig.
Vi skall oxo veta att transformatorn i en HF sändare ofta utsätts för stor missanpassning, och ändå överlever. Min uppfattning är att ferrit transformatorer och baluner ändå tål väldigt mycket, både effekt, och missanpassning. Med missuppfattning menar jag att om den är konstruerad för 50 Ohm så kan man lätt köra den med 10 - 500 Ohm. Ungefär som vilken 50 Hz eller LF trafo som helst.
På 60 talet bildades en myt om att "toroider" skulle bli mättade och alstra övertoner och TVI. Till och med skulle baluner orsaka IMD i mottagaren. Dessa myter verkar nu omsider försvinna. Men det finns som bekant motstånd mot allt nytt.
Idag är bredbandiga transformatorer vedertagna och fantastiska konstruktionselement.

De
Roy
SM4FPD
 
SM4FPD said:
... På 60 talet bildades en myt om att "toroider" skulle bli mättade och alstra övertoner och TVI...
Click to expand...
Man behöver bara titta på ett enkelt oscilloskop för att verifiera harmonisk distorsion från en överstyrd (mättad) LF-transformator. Jag är fortfarande inte alldeles övertygad om att samma sak inte gäller även för ferritkärnebaserade HF-transformatorer, även om risken tydligen är liten i moderna sändare tack vare omsorgsfull design med goda säkerhetsmarginaler och kraftig reducering av uteffekten vid missanpassning. Möjligen är det också mindre abrupta "knän" i mättnadskurvan hos ferrit (alternativt järnpulver) än hos klassisk transformatorplåt.

/ Göstha
 
Här är en av de som hävdar att kärnförlusterna står för den värme som knäcker kärnorna innan de drivs till mättnad.

Har sett det nämnas på flera siter.

mvh
Bengt / KBW
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top