Plate choke

SM0GLD

Vänsterhänt
Jag började likt flera andra bygga mig ett slutsteg med rör.
Det uppstod flera frågor kring val av lämpliga komponenter och anoddrosseln var en av dom.

Denna drossel har i vissa konstruktioner snabbt lämnat jordelivet med en synlig rökpuff.
Anoddrosseln har inbyggda resonansfrekvenser pga sin geometri och sin induktans.
Om en serieresonans skulle ligga på en för radioamatörer olämplig frekvens så är risken stor att det går illa.
Vid serieresonans blir ju impedansen i drosseln mycket låg och förlusterna mycket höga med i vissa fall brand som resultat.

Det finns en hel del skivet om denna drossel på nätet och även instruktioner om hur man mäter upp resonansfrekvenserna.
Genom att sektionera lindningen kan man tydligen undvika resonanser på amatörbanden.
Man styr helt enkelt resonanserna dit där dom inte gör någon skada.

Jag gjorde ett enkelt prov med två drosslar, 19mm diameter och 109mm resp 116mm långa.
Den ena tätlindad 200varv och den andra likaså tätlindad men med en öppning på 7mm på mitten av drosseln. Induktansen blev 122uH resp 116uH.


coils.jpg

Här syns de två testdrosslarna lindade på elektrikerrör. OBS! detta är bara för utprovning.
coils measure setup.jpg

Jag använder min miniVNA som en GDO för att mäta på drosslarna.

VNA_Inductor.jpg
Den tätlindade drosselns resonanser.

VNA_split inductor.jpg
Den sektionslindade drosselns resonanser.
1:a och 3:e resonansen följer varandra men 2:a lever sitt till synes eget liv.


Här ser vi tydligt att lindningstekniken påverkar resonansfrekvenserna.
Dessutom kan jag nämna att resultaten är uppmätt i en "fri" omgivning och närheten av metall eller kött (min hand) påverkar resonanserna avsevärt och därför bör man som SM6OID sa i en annan tråd "när du väl har en vad du tror är en fungerande anoddrossel, sätt den på plats och kontrollera att du fortfarande inte har några resonanser inom "riskabla områden"

En fysiskt större drossel med en diameter på 50mm och 100mm lång, 150uH, uppvisade sin 1:a resonans på ca 15MHz och 3:e på ca 29MHz. Det var alltså inte skillnaden i induktans som resulterade i den låga resonansfrekvensen utan drosselns stora yta och resulterande kapacitans mot omgivningen som hade störst inverkan på resonansfrekvensen.

Genom att hålla nere induktansen och storleken kan man "tvinga " upp 1:a resonansen och klara sig med en enkel tätlindad drossel.
Sedan återstår bara frågan, hur mycket induktans behöver man? Detta beror ju på det valda rörets egenskaper.
 
Sedan återstår bara frågan, hur mycket induktans behöver man? Detta beror ju på det valda rörets egenskaper.

Det går enkelt att göra en första uppskattning genom att räkna ut anodimpedansen vid full utstyrning,
för t.ex. 2 813 i parallell i klass AB2 och 1 kW in ligger den vid 2000/(1,8*0,5) =2200 ohm.

Minimum reaktans för anoddrosseln är c:a 2 ggr anodimpedansen,
alltså c:a 4400 ohm. Detta motsvarar en induktans vid 3,5 MHz av L = 4400/(2*pi*f) = 170 mikrohenry.
Sådant är rätt svårt att få till utan serieresonanser uppåt 21 MHz ifall man inte sektionslindar eller delar upp drosseln i flera separata delar.

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
Egentligen inte, men man kompromissar åtskilligt med det för att få realiserbara drosslar.
I andra sammanhang brukar man säga en parallellreaktans av minst 4 ggr resistansen för
att kunna försumma drosseln.

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
arallellreaktans av minst 4 ggr resistansen för
att kunna försumma drosseln.
Ja det låter mera rimligt, så brukar man ju resonera.
Man kan ju alltid koppla om mellan flera olika anoddrosslar när man byter band eller hur?
Troligtvis räcker det med två olika seriekopplade där man kortsluter den "stora" när man förflyttar sig uppåt i frekvens.
 
Anoddrosslar är ett ständigt dilemma för slutstegsbyggaren. Jag har själv erfarenheter från flera byggen, i olika effektklasser, där anoddrosseln utgjort ett problem och förr eller senare gått upp i rök. Jag skulle säga att det är näst intill omöjligt att få till en drossel som inte ger resonansproblem om man vill täcka amatörbanden mellan 1,8 - 30 MHz.

Särskilt uttalat blir problemet vid högre anodimpedanser och högre anodspänningar, i storleksordningen 3 - 5 kV. Som jag skrivit om tidigare, så har jag idag en mer okonventionell lösning, som fungerar utmärkt, men den har jag som sagt tidigare skrivit om, här och i ESR:s organ Resonans (passande namn på utgåvan förresten! ;) ). Om vi då håller oss till den traditionella typen av anoddrossel, så tror jag du är inne på rätt spår. Ett vakuumrelä som får kortsluta halva drosseln, vid högre frekvenser, säg över 15 MHz för att dela spektrat i mitten. Då blir det inte heller särskilt kritiskt hur du lindar och sektionerar drosseln, utan sammantaget blir det en enklare design.

73/Lasse
 
När jag byggde mitt PA så kontrollmätte jag drosseln på plats och ansluten till rör och Pi-filter så som den skall vara i drift. Ingen högspänning påslagen så klart. Anodimpedansen simulerades med ett motstånd mellan anod och jord. Rörens kapacitans kommer med liksom inverkan av Pi-filtret när man skruvar på rattarna. Mätning av drosseln utanför kretsen gav andra resonansfrekvenser så jag undrar om den metoden är helt säker även om den förmodligen ger en god indikering.

Samma koppling med anodmotståndet användes för att optimera Pi-filtret på de olika banden genom att mäta S21 i antennutgången. Det temporära motståndet över anoden utgör då en konstlast och man kan i lugn och ro justera uttagen på Pi-filterspolen för bästa anpassning. En vanlig VNA eller antennanalysator passar perfekt för sådana mätningar.
 
Mätning av drosseln utanför kretsen gav andra resonansfrekvenser så jag undrar om den metoden är helt säker även om den förmodligen ger en god indikering.
Jag är säker på att din beskrivna metod är rätt metod.
Med min mätning kunde jag konstatera att drosseln var mycket känslig för närhet till andra objekt som påverkade resonansfrekvensen avsevärt.
Det blir bara en indikering om vad man har att vänta sig.
Det hela var ett experiment för att påvisa problemen och testa en mätmetod.
Jag har nu beställt teflonstav för att kunna linda "riktiga" drosslar.
 
Jag lindade min drossel på en stång av Acetalplast och den har klarat sig sedan 1985 trots att den sitter inklämd nära de fyra 813 rören. Luftkylt PA med lågt varvtal på fläkten så det inte väsnas. Lindade så många varv som fick plats med marginal för isolation i nedre änden mot chassiet. Mätte och tyckte det såg bra ut. Förmodligen bara tur för jag har hört andra som haft drosselexplosioner i sina PA. Kör med låg spänning till mitt steg. Bara 2,5 kV som ger 1 kW ut och vid fullt pådrag på vridtrafon 2,9 kV blir det knappt 1,5 kW på låga band och 1,2 någonting på de högre inkl 21 MHz som är det högsta jag fick till pga hög anodkapacitans. Det skulle behövts en liten seriespole där för att nolla ut den kapacitansen.
 
Gör som i fabriksbyggda rörslutsteg som täcker 160-6 m, använd en omkopplarfunktion för att ändra induktansen på drosseln. Antingen seriekopplas två drosslar eller förses en med uttag på mitten. Om ledigt omkopplardäck saknas eller inte kan monteras på axeln kanske en kamskiva på axeln kan fås att aktivera en mikrobrytare som styr ett högspänningsrelä.

Jag har visserligen lyckats att med tunn tråd göra drosslar på drygt 200 µH utan resonanser på amatörbanden, men det krävde justeringar med dippa och drosseln monterad på plats.

Lennart
 
Jo det har hänt liksom när det gäller hastigheten på våra vägar. 1,5 kW är 1,76 dB mer än maximalt tillåten uteffekt så det är knappt lönt att vara medvetet olaglig. Mycket vi gör gör vi omedvetet. Om jag räknar medeleffekt över lång tid (veckor) som vissa andra kreativa föreskriftstolkare hänvisat till så handlar det nog bara om milliwatt PEP i antennen då jag mest lyssnar. Goda marginaler i så fall. :rolleyes::)o_O:cool:
 
Om man lindar sin anoddrossel så att man får ca 10 ohm i resistans så kan man skippa det obligatoriska seriemotståndet.
I mitt fall skulle detta betyda ca 6,5W förlust över drosseln som då består av 590varv 28m 0,25mm Cu-tråd. 6,5W är väl inget problem på så stor yta.
Drosseln blir då 15mm i diameter och 150mm lång för att få till 500uH vilket borde räcka till vid 1850kHz för två st Gi7B.

Varför lindar man inte "top band"-drosseln på en lämplig ringkärna så man får mycket L/varv ?
 
Har en polare (SM7FCU) som använde en ferritstav som kärna i sin anoddrossel. Det berättas att den började gasa och lukta förfärligt illa innan den likt en rymdraket gick in i omloppsbana... ;-)
 
Back
Top