Szerző Téma: Impedancia transzformátorok működése  (Megtekintve 1334 alkalommal)

Nem elérhető ha7sg

  • Hero Member
  • *****
  • Hozzászólások: 667
  • Karma: +908/-5
    • Profil megtekintése
Re:Impedancia transzformátorok működése
« Válasz #15 Dátum: 2020 Május 20, 21:21 »
Szia Tibi!

Most úgy érzem, hogy meg kell szólalnom.

Azt írtad, hogy a toroidnak nagy a Q-ja, azaz kicsi a vesztesége, tehát közel tisztán induktivitásnak működik.
Nem számolhatjuk úgy a párhuzamos impedanciát, mintha két Ohmos ellenállást kapcsoltunk volna össze!
Z= 450 x j132 = 35+j121 . Ebből |Z|=SQRT(35^2 + 121^2) =126 Ohm.
Ha jól számoltam, és nem 102 Ohm.

Ez  a nagyon induktív 126 Ohm transzformálódik (a szórás miatt majdnem) át a primer (= adó) oldalra.
A 25% eltérés nem nagy dolog a végeredmény szempontjából, de villanytanilag nagyon fontos!

(Továbbá az erőteljes induktív jelleg miatt a végfok aluláteresztő szűrője nagyon nem a tervezett ellenállást látja, ami komoly túlfeszt kelthet a szűrőben. Be kellene rajzolni egy szimulátorba, pl. AADE, vagy LTSPICE ! )

Bocs, hogy beledumáltam, de ezt fontosnak tartottam!
73: 7SG Gabor

Nem elérhető ha2mn

  • Moderator
  • Hero Member
  • *****
  • Hozzászólások: 1 190
  • Karma: +412/-11
    • Profil megtekintése
    • HA2MN's PAGES
Re:Impedancia transzformátorok működése
« Válasz #16 Dátum: 2020 Május 20, 23:12 »
Szia Gábor!

Nagyon köszönöm, hogy hogy beleszóltál és helyretetted a dolgot - sőt egyenesen vártam is, hogy hozzászólj.

Ebben a részében az anyagnak azt kívánom bizonyítani, hogy porvasmag anyagú impedanciatranszformátorok alkalmatlanok szélessávú egyenletes (lineáris) teljesítményátvitelre. Köszönöm, hogy javítottál, a bizonyítás legyen korrekt. A porvasmagos téma lezárását követően jön a majd a leírása annak, hogy milyen szempontok alapján és hogyan kell megvalósítani egy valódi lineáris átvitelű, szélessávú teljesítmény-vonaltranszformátort.

Kedves Gábor, arra szeretnélek kérni, hogy társszerzőként az adott porvasmagos modellnél az eddigi korrektnek elfogadott adatokra alapozva elemezd a 7, a 14 és a 28 MHz-es frekvenciákon az adóvevő bemenetét terhelő impedanciaviszonyokat és a teljesítményátvitelt.

Arra is szeretnélek kérni, hogy a továbbiakban is tartsd vigyázó szemed a témán. Köszönöm!

Az általad felhozott, a szűrőn fellépő túlfeszültség lehetősége új és fontos szempont. Véleményem szerint a mélyebb elemzés a figyelemfelhíváson túl talán elkerülhető lenne, ha sikerül bizonyítani, hogy már eleve az egyenletes teljesítményátvitel szempontjának sem felel meg az elemzett modell. Az pedig, hogy esetleg meghibásodást is előidézhet a rádióban, legyen azon (sokak) felelőssége, akik esküsznek rá, hogy a modell szerint megépített transzformátor működik és azt az üzemi tapasztalataik is alátámasztják.
73, dx de Tibi, HA2MN

Nem elérhető ha2mn

  • Moderator
  • Hero Member
  • *****
  • Hozzászólások: 1 190
  • Karma: +412/-11
    • Profil megtekintése
    • HA2MN's PAGES
Re:Impedancia transzformátorok működése
« Válasz #17 Dátum: 2020 Május 23, 17:03 »
Folytatás VI.

Gábor, HA7SG korrekciója alapján (tnx) a transzformátor szekunder-köri impedanciát helyesen komplex impedanciaként kalkuláljuk a továbbiakban (amelyben párhuzamosan kapcsolódik a 450 ohm ohmikus ellenállásként figyelembe vett rezonáns antenna és a szekunder tekercs induktív reaktanciája). A szekunder kör tekercse elvileg modellezhető soros RL körként (ellenállás-induktivitás), a nagy tekercsjóság miatt az ellenállás minimális, ezért azt elhanyagoljuk.

A transzformátor az antennával (450 ohm-al) terhelt szekunder köri impedanciája (párhuzamos LR kör, ahol Lsec=9*Lpri=6,03 uH, R=450 ohm). A kalkuláció a

https://keisan.casio.com/exec/system/1258032615

tudományos kalkulátora szerint lett figyelembe véve (paralel RL kör). Az eredmény abszolút érték ohmban kifejezve. A szekunder köri terhelt impedancia transzformálódik 9:1 arányban a generátor (adóvevő) 50 ohmos bemenetére (a terhelés induktív jellegű), ami söntöli a rezonáns (azaz tisztán rezisztív) 50 ohm-ot az adott frekvencián. Megengedett maximális áram 1,42 A. Az 50 ohmos generátoron ugyanaz a feszültség van jelen, mint a primer terhelő impedancián.

|Zsec_terhelt|=szekunderkör antennával terhelt impedanciája ohm
|Zsec_terhelő/9|=előző, a primer oldalra transzformálva (9:1) arányban
|Zprim_kör|=primer kör eredő impedanciája (50 ohm kimeneti ellenállással söntként kalkulálva)
|IUprim|=primer kör feszültsége 1,42 A maximálisan megengedett áramra kalkulálva
|Pant|=(3 x |Uprim|)2/450 ohm - az antennára jutó lesugározható teljesítmény
A kalkuláció az impedanciák abszolút értékeivel történt.

                     |Zsec_terhelt| |Zsec_terhelő/9| |Zprim_kör|  |Uprim|  |Pant|

3,5 MHz-en   132,6 ohm     15,2 ohm         11,7 ohm    16,6 V     5,5 W         
7  MHz-en     265,2 ohm     19,5 ohm         14   ohm    19,9 V     7,9 W
10  MHz-en   382,6 ohm     42,5 ohm         23   ohm    32,7 V    21,4 W
14  MHz-en   530,4 ohm     58,9 ohm         27   ohm    38,3 V    29,3 W
18  MHz-en   685,7 ohm     76,2 ohm         30,2 ohm    42,9 V    36,8 W
21  MHz-en   795,6 ohm     88,4 ohm         32   ohm    45,4 V    41,2 W
25  MHz-en   943,4 ohm    104,8 ohm         33,9 ohm    48,1 V    46,3 W
28  MHz-en  1060,8 ohm    117,9 ohm         35,1 ohm    49,8 V    49,6 W

Folytatás következik
« Utoljára szerkesztve: 2020 Május 23, 19:19 írta ha2mn »
73, dx de Tibi, HA2MN

Nem elérhető ha2mn

  • Moderator
  • Hero Member
  • *****
  • Hozzászólások: 1 190
  • Karma: +412/-11
    • Profil megtekintése
    • HA2MN's PAGES
Re:Impedancia transzformátorok működése
« Válasz #18 Dátum: 2020 Május 26, 15:01 »
Folytatás VII.

Az előző részben végrehajtott elemzés rámutatott arra, hogy a szélessávú nagy teljesítmény, impedanciaillesztésre alkalmazott transzformátor hármas természetű.

1. Megfeleltethető bármely transzformátornak, így a méretezés is a transzformátor-elv szerint az átviendő max.
teljesítményre kell, hogy megtörténjen.

2. A transzformátorra tápvonalat tekercselünk, ennek következménye az, hogy bizonyos méretezési korlátokat figyelembe kell  venni.

3. A transzformátornak legkisebb veszteséggel széles frekvenciasávban kell biztosítania a teljesen egyenletes teljesítményátvitelt, nem léphet fel hullámosság, kiugrás vagy zérushely.

Nézzük a transzformátor-elv szerinti követelményeket. Ahhoz, hogy a kívánt teljesítményt át tudjuk adni a kimenetnek, a
méretezési teljesítménynek megfelelő mágneses mezőt kell létrehozni a transzformátor magban. Ennek megfelelően zárt
mágneses tér szükséges, olyan maggal, amelynek nagy a permeabilitása. A mágneses tér nagysága nem viheti telítésbe a magot.  A tervezett teljesítményátvitel érdekében a primer tekercs nem hathat vissza az őt tápláló generátorra, a szekunder tekercs sem hathat úgy a fogyasztóra, hogy pl. fogyasztót rövidzárszerű állapotba kényszerítse, vagy a fogyasztó rövidzárszerű terhelést jelentsen.

Ezen feltételeket az I6IBE által publikált megoldás messze nem teljesíti, noha a mágneses kör zárt, kicsi a magveszteség és a telítés is messze elmarad a megengedettől.

A transzformátorra tekercselt tápvonal hossza korlátozza a felső határfrekvenciát, ugyanakkor befolyásolja az alsó
határfrekvenciát is. A méretezés során kompromisszumot kell keresni az átviteli spektrum határait illetően. Az 1:50
átviteli arány teljesíthető, de nem minden esetben (függ a teljesítménytől - azaz a mag keresztmetszettől, azáltal a mag kerületétől).

Az I6IBE által publikált megoldás tápvonal feltekercselését teljesíti.

A széles frekvenciaspektrum átviteléhez olyan mágneses tulajdonságú magra van szükség, amely:

 a.) a mag vesztesége kicsi, továbbá független a frekvenciától,

 b.) a mag kezdeti permeabilitása nagy, majd egy adott frekvenciától a frekvencia  függvényében csökkenni kezd. E törésponti frekvenciától kezdődik a munkatartomány. Ezáltal az átviteli tartományon belül minden egyes frekvenciára számolt (mért) tekercs reaktancia XL=omega *  L csak akkor igaz, ha az adott frekvenciára számolt (mért) L(f) induktivitással kalkulálunk, azaz XL(f)=omega * L(f).

c.) Az átviteli frekvenciatartományt a tekercs kapacitása söntöli, ezért a minimális menetszámra kell törekedni.

Az I6IBE által publikált megoldás a b.) feltételt nem teljesíti, ugyanis a tekercs induktivitás minden frekvencián azonos, emiatt a tekercs reaktanciája a frekvencia függvényében monoton nő (de soha nem elégséges és pont ott a legkisebb, ahol a legnagyobb reaktanciára lenne szükség).

Sajnálatos, hogy I6IBE által publikált megoldás viszonylag széles körben elterjedt és a gyakorlatban is alkalmazzák, mert
látszólag működik. A generátort (az adóvevőt) fekete doboznak tekintve mélyebb analízist is megérdemelne a fekete doboz
belsejét ismerőktől, hogy milyen visszaható tényezőkkel kell számolni az I6IBE-féle megoldás esetén.

A rövidhullámok sajátossága az, hogy a terjedés és a partnerek fejlett technikája kompenzálja a műszakilag rossz vagy gyenge megoldásokat, ezért állítják sokan, hogy az elemzett megoldás működik. A rádióamatőr célja azonban az, hogy az adott lehetőségeket optimálisan kihasználja, ennek az I6IBE által publikált és a hasonló megoldások durván nem tesznek eleget.

Folytatás következik   
73, dx de Tibi, HA2MN

Nem elérhető ha3flt

  • Hero Member
  • *****
  • Hozzászólások: 2 124
  • Karma: +1134/-30
    • Profil megtekintése
    • ha3flt.org
Re:Impedancia transzformátorok működése
« Válasz #19 Dátum: 2020 Május 27, 09:07 »
Ez friss oldalnak látszik, így megérné itt-ott publikálni az ellenvéleményt, hogy más is tanulhasson: http://www.radioamatoripeligni.it/i6ibe/balun9a1/balun9a1.htm
73 ..... Tibor    "I'm not a turkey, I'm a ham!"

Nem elérhető ha7az

  • Administrator
  • Hero Member
  • *****
  • Hozzászólások: 5 915
  • Karma: +1034/-6074
    • Profil megtekintése
Re:Impedancia transzformátorok működése
« Válasz #20 Dátum: 2020 Május 27, 10:24 »
Ameddig kicsi a teljesítmény addig akár ez is jó lehet. A gond akkor fog jönni amikor a vasban a telítési indukciónak nem a tizede hanem a fele jelenik meg.
73 es DX!
Feri
ui: Tévedni emberi dolog, de másra kenni még emberibb.
ui: Eljön az idő, amikor a dolgok értéke már alacsonyabb, mint az általuk elfoglalt hely értéke. /HA7TY/
ui2: Ha valakinek problémája van veled, mindig jusson eszedbe, hogy az az ő problémája!

Nem elérhető ha2mn

  • Moderator
  • Hero Member
  • *****
  • Hozzászólások: 1 190
  • Karma: +412/-11
    • Profil megtekintése
    • HA2MN's PAGES
Re:Impedancia transzformátorok működése
« Válasz #21 Dátum: 2020 Május 27, 14:29 »
Hiteles információ a gyártótól. Érdemes tanulmányozni és számolni a megadott adatokkal:

https://www.micrometals.com/products/materials/rf/
73, dx de Tibi, HA2MN

Nem elérhető ha2mn

  • Moderator
  • Hero Member
  • *****
  • Hozzászólások: 1 190
  • Karma: +412/-11
    • Profil megtekintése
    • HA2MN's PAGES
73, dx de Tibi, HA2MN

Nem elérhető ha7sg

  • Hero Member
  • *****
  • Hozzászólások: 667
  • Karma: +908/-5
    • Profil megtekintése
Re:Impedancia transzformátorok működése
« Válasz #23 Dátum: 2020 Május 27, 15:22 »
Sziasztok!
Csendben vagyok, mert én más oldalról szoktam megközelíteni a problémát.
Tibi a 4-es szabály oldaláról nézi. Ebből a szempontból igazat kell neki adnom, hogy a bemutatott porvasmagos megoldás szerintem sem jó.
A dolgot árnyalja, hogy az antennának becézett huzal a frekvencia függvényében olyan szélsőséges impedanciaviszonyokat teremthet a balun oldalon, hogy akár még illesztődhet is valamennyire a balun- huzal páros. Pl. ha erősen kapacitív a huzal az adott frekin, ez kompenzálhatja a balun kicsi párhuzamos induktív reaktanciáját. Persze ezzel még nincs kész, az Ohmos összetevőnek is valahogy a 450 Ohm közelében kellene lennie. Úgy gondolom, ezt elég nehéz kisakkozni.

Kérdés, hogy a konstruktőr adásra is használja-e a megoldását? Vételnél RH-n gyakorlatilag mindegy, mit kötünk a rádió bemenetére. Mi van, ha az illesztetlenség miatt 10dB veszteség keletkezik? Talán még jó is a nem kifejezetten nagydinamikájú, nagy bemenő jelekre optimalizált vevőknek. Csökken a keresztmoduláció.

Én azt mondom a 4-es szabály betartása mellett sokkal fontosabb a balun szórási induktivitását kis értéken tartani. Azaz rövidre zárok egy tekercset, és ezt egy másik tekercsen is közel rövidzárnak látom.
Ezt az ismertetett porvasmaggal nem tudom elképzelni. Tényleg nagy permeabilitású NiZn vas kell.
Az általánosan használt -43 anyagú ur=850 toroiddal könnyebb elérni a kis szórási induktivitást.

I6IBE leírásában van egy táblázat, ahol szerintem a különböző drót hosszak SWR-je van a frekik függvényében. Gondolom olaszul van, így akár kínai is lehetne.
Gyanús, hogy túl jók az értékek. Szerintem a balun-drót rendszer olyan nagy veszteségű, hogy ez javítja az SWR-t. Hiába jó az SWR, ha a térbe kisugárzott energia helyett meleggé alakul a betáplált teljesítmény.

Zárt mágneses kör: Ezt Feri biztosan jobban tudja, de a porvasmagot úgy kell elképzelni, hogy egy vas-akármi szemcsét körbevesz egy mágnesesen nem vezető réteg. Tehát zárt körnek nagyon nem lehetne nevezni, inkább valami egyenletesen elosztott nyitott körnek.
73: 7SG Gabor

Nem elérhető ha7az

  • Administrator
  • Hero Member
  • *****
  • Hozzászólások: 5 915
  • Karma: +1034/-6074
    • Profil megtekintése
Re:Impedancia transzformátorok működése
« Válasz #24 Dátum: 2020 Május 27, 17:20 »
Zárt mágneses kör: Ezt Feri biztosan jobban tudja, de a porvasmagot úgy kell elképzelni, hogy egy vas-akármi szemcsét körbevesz egy mágnesesen nem vezető réteg. Tehát zárt körnek nagyon nem lehetne nevezni, inkább valami egyenletesen elosztott nyitott körnek.

Persze. A porvasak azok olyanok. Összesöpörnek egy marék valamit az udvaron és összetapasztják.  Amatőr körökben azért jók mert "bolondbiztos" a mágneses terük.
73 es DX!
Feri
ui: Tévedni emberi dolog, de másra kenni még emberibb.
ui: Eljön az idő, amikor a dolgok értéke már alacsonyabb, mint az általuk elfoglalt hely értéke. /HA7TY/
ui2: Ha valakinek problémája van veled, mindig jusson eszedbe, hogy az az ő problémája!

Nem elérhető ha7sg

  • Hero Member
  • *****
  • Hozzászólások: 667
  • Karma: +908/-5
    • Profil megtekintése
Re:Impedancia transzformátorok működése
« Válasz #25 Dátum: 2020 Május 28, 17:04 »
Sziasztok!
"Összesöpörnek egy marék valamit az udvaron és összetapasztják. "
OK, nyilván kicsit összetettebb a dolog.

Több év(tized) távlatából a zárt mágneses kört úgy definiálnám, hogy az összes erővonal az adott térfogatban marad. Akár van légrés, akár nincs. Pl. ezt jól közelíti egy -akár középen kis légréses- lemezelt magos trafó, ahol a lemez ur-je több 10ezer. Az összes menetekben folyó áram által mágneses erővonal gerjesztődik, és ha változik a mágneses tér, akkor az összes vezetékben indukál feszt.

Azt mondjuk, hogy a toroid ilyen. Majdnem teljesen. Mondjuk egy hiperszil magos toroid leginkább. De egy 10 körüli ur-jű porvasmagra ezt nem merném állítani.

" "bolondbiztos" a mágneses terük." Ezt sem merném egyértelműen állítani. Mármint Feri  ha arra gondolsz, hogy amatőrileg akárhova tehetjük, nem zavar meg semmit, és azt sem zavarja meg semmilyen mágneses tér.

Nagyon nem mernék belemenni elméleti villanytani elemzésbe. Volt olyan példa, amit két teljes duplaórán sikerült befejezni. A tanárnak. Csak azért sikerül 4 óra alatt, mert értett hozzá, meg tudta, hogy milyen elhanyagolásokat kell tenni.

Szóval sajnos az egyszerűsége ellenére kicsit összetett a dolog.
73: 7SG Gabor

Nem elérhető ha5iw

  • Hero Member
  • *****
  • Hozzászólások: 1 495
  • Karma: +2212/-14
    • Profil megtekintése
    • HA5IW
Re:Impedancia transzformátorok működése
« Válasz #26 Dátum: 2020 Május 28, 19:06 »
Hi,

2MN, 7SG, köszönöm, érdekes olvasmány, 73


Simon
73/DX    Simon
www.rfha5iw.hu

Do it or not! Just don't try it.     (by Yoda)

Nem elérhető ha2mn

  • Moderator
  • Hero Member
  • *****
  • Hozzászólások: 1 190
  • Karma: +412/-11
    • Profil megtekintése
    • HA2MN's PAGES
Re:Impedancia transzformátorok működése
« Válasz #27 Dátum: 2020 Május 28, 22:25 »
Folytatás VIII.

Mielőtt továbblépnénk a gyakorlatilag megvalósítható, szélessávú teljesítmény-vonaltranszformátor (továbbiakban
transzformátor) elvének megismerésében, néhány fontos gondolat már az eddig elmondottakból leszűrhető.

Azt mondottuk, hogy (többek között) a transzformátor működése semmiben sem tér el az egyfrekvenciás (pl. 50 Hz-es)
transzformátorok működésétől, így azok méretezési eljárásaitól sem. A transzformátor egyik jellemzője a menetszám
áttétel - ez megfelel a feszültségáttételnek. Az áttétel általában bármilyen arányban megvalósítható, estünkben viszont
csak egy az egész számhoz lehet a primer/szekunder menetszám viszony (pl. 1:1, 1:2, 1:3 ...) vagy fordítva (pl. 3:1,
2:1, 1:1). Ennek oka részben az, hogy a generátor/fogyasztó viszonyban impedanciát kívánunk illeszteni, ami 1:1, 1:4,
1:9 feltranszformálás esetében, továbbá azért is szükséges, mert a tekercs tápvonal (a már megismert hossz
korlátozással), és autótranszformátort alakítunk ki.

A transzformátor névleges teljesítményét fedezni képes mágneses mezőt kell a magban létrehozni, ami lényegében függ a
mag permeabilitásától, a menetszámtól, a tekercsre kapcsolt feszültségtől (és a frekvenciától).

Kihasználva a feszültségáttételből eredő lehetőséget, a majdan megtervezett és kivitelezett transzformátorunkkal a
következő mérési modellt építjük meg:

Adóvevő 50 ohm, max. 100 W, max. 71 V[RMS] (ahol V[RMS]=effektív feszültség) ---> rövid koax 50 ohm ---> transzformátor 1:9 imp. áttétel ---> 450 ohm-os műterhelés.

Nagyfrekvenciás csővoltmérővel különböző frekvenciákon megmérjük a feszültségeket . Ideális esetben
a következő értékeket kellene kapnunk 100 W estén és széles frekvenciatartományban:

Adóvevő kimenet: 71 V
Transzformátor primer kapocs: 71 V
Transzformátor szekunder tekercs, egyben műterhelés: 213 V

Ekkor az átvitel ideális, azaz veszteségmentes. Biztos, hogy a műterhelésen 213 V-nál konzisztensen valamivel kisebb
feszültséget fogunk mérni, a feszültségkülönbségből kiszámítható a transzformátor veszteség. A veszteségnek széles
frekvenciatartományban állandó érteken kell maradnia. Itt bevezetünk egy újabb paramétert:

Maghőmérséklet növekedés max. 30 C° (a mért értéknek konstansnak kell lennie széles frekvenciatartományban).

A méréssel meghatározható a legkisebb és a legnagyobb átvihető frekvencia is az adott teljesítménnyel, a mérés egyben
rámutat a transzformátor minőségére, használhatóságára.

Egyszerűsített mérési eljárás: Párhuzamos vezetőjű tápvonallal tekert 1:1 áttételű transzformátor 50 ohmos műterhelésen
mérve, óvatosan növelt különböző terheléssel, különböző frekvenciákon meghatározható a mag mágneses viselkedése.

Rövidzárási mérés: A szekunder oldalt rövidre zárjuk, különböző frekvenciákon addig növeljük a primer feszültséget,
amíg el nem érjük a névleges teljesítményhez tartozó primer oldali áramot. Minél alacsonyabb a feszültség, annál jobb a
konstrukció. Széles frekvenciaspektrumban azonos rövidzárási feszültséget kell mérni.

A mérésekkel óvatosan kell eljárni, alacsony terhelésről kell kezdeni a mágneses telítés elkerülése érdekében.

Folytatás következik
73, dx de Tibi, HA2MN

Nem elérhető ha7az

  • Administrator
  • Hero Member
  • *****
  • Hozzászólások: 5 915
  • Karma: +1034/-6074
    • Profil megtekintése
Re:Impedancia transzformátorok működése
« Válasz #28 Dátum: 2020 Május 28, 23:36 »
Maghőmérséklet növekedés max. 30 C° (a mért értéknek konstansnak kell lennie széles frekvenciatartományban).

SziaTibi!

Ezt kicsit járjuk körül jobban. Miért max. 30 C° és ezt pontosan hol mérjük?

Szerintem egy toroid legbelső része fog legjobban melegedni, mivel eleve rosszul szellőzik pont ott ahol a legnagyobb a mágneses tér is és így a veszteség is itt fűt a legjobban. Ha a melegedés lassú akkor szerintem belül lehet akár 100-150 C° is és nincs gond ezzel a Curie-pontig.

Ezt a melegedés a gyártók úgy kezelik, hogy megfelelő adalékanyagokkal a ferrit a hőmérséklet emelkedésével végig vagy egy pont felett elkezd csökkenni a veszteség és ezáltal a vasmag beáll egy üzemi hőmérsékletre. Ezért meg kell nézni a hőmérséklet/veszteség görbéket is amikor anyagot választunk. Úgy emlékszem, hogy például a TV-k nagyfesz trafóinak magjai 70-80 C° környékén érezték jól magukat.

A melegedés sebessége viszont egy nagyon fontos elem. Ha ez a melegedés gyors, akkor a ferrit nem egyenletesen melegszik és ez belső mechanikai feszültséget kelt. Toroid esetén mint említettem a belső rész jobban melegszik mint a külső.  Ez két szempontból fontos. A ferrit mechanikai nyomásra, így a belső feszültség miatt is nagyon komolyan megváltoztatja a mágneses paramétereit. Ha ez növeli a veszteséget, akkor még jobban melegedni fog. Lesz egy olyan pont amikor a mechanikai feszültség mikrorepedéseket fog okozni a kerámiában és ettől kezdve jön az a jelenség amit az amatőrök időnként tapasztalnak, tönkremegy a ferrit.

Itt szeretném tisztázni, hogy mindez a tönkremenetel nem a Curie-pont elérése miatt van. A ferrit felmelegíthető a Curie-pont fölé és visszahűlve pontosan olyan lesz mint előtte. De csak egyenletesen szabad melegednie.
 
A gyártók nem adnak meg adatokat, hogy mekkora lehet egy távolságon belül a ferritben a hőmérséklet eltérés, de ha valaki talál ilyen adatot akkor szóljon.

Biztos volt aki megpróbálta köszörülni a ferritet és tönkrement. Itt sem a köszörülés, hanem a melegedés és az ezzel járó mechanikai feszültség csapja agyon az anyagot. A ferritek légréseit köszörüléssel állítják be, de nagyon finom gyémántkoronggal és folyadék hűtéssel teszik mindezt. Tehát lehet köszörülni de nem barkácsolva.

Porvasmag esetén jobb a helyzet. Mivel ott nem kell félteni az anyag rácsszerkezetét. De abból meg nem lesz soha kW-os végfok trafó.
« Utoljára szerkesztve: 2020 Május 29, 09:44 írta ha7az »
73 es DX!
Feri
ui: Tévedni emberi dolog, de másra kenni még emberibb.
ui: Eljön az idő, amikor a dolgok értéke már alacsonyabb, mint az általuk elfoglalt hely értéke. /HA7TY/
ui2: Ha valakinek problémája van veled, mindig jusson eszedbe, hogy az az ő problémája!

Nem elérhető ha2mn

  • Moderator
  • Hero Member
  • *****
  • Hozzászólások: 1 190
  • Karma: +412/-11
    • Profil megtekintése
    • HA2MN's PAGES
Re:Impedancia transzformátorok működése
« Válasz #29 Dátum: 2020 Május 29, 10:38 »
Szia Feri!

Köszönet az érdekes és fontos adalékokat taralmazó hozzászólásodért, amely rámutat arra, hogy a ferrit számos
szempontból az egyik "legocsmányabb" elektronikai elem.

Nincs olyan paramétere a ferritnek, amely stabil lenne, beleértve a mágneses és mechanikai tulajdonságait, a külső hatásokkal szembeni ellenálló képességét. Minden paramétere valamilyen más tényezőtől függ. Porkohászati termék lévén  már a gyártása is rizikós lehet. Ha csak a kezdeti permeabilitást nézzük tárolt állapotban, erős függést látunk a környezeti, azaz a raktározási hőmérséklettől, azután terhelve durva permeabilitás változások is beindulnak a hőmérséklet
növekedésével. Mint írtad, a mágneses paraméterek megváltozhatnak mechanikai ráhatástól, ezért is ajánlja a gyártó, hogy tartózkodjunk például a leejtéstől, bánjunk a ferritünkkel hímestojásként.

A 30 C°-os érték előrejelzése egy későbbi keverékválasztásnak. Ez a tervezési megfontolásokon és a gyakorlati
tapasztalatokon alapuló érték két szempontból is fontos.

A legfontosabb jelentősége az, hogy az adott keverékű konstrukciónál a megengedhető, wattban kiszámolt magveszteség
kalkulációs alapja, aminek alapján az adott transzformátoron üzemmódtól függő különböző teljesítményeket lehet
áthajtani.

Az amatőr gyakorlatban a ferritet nem terheljük állandóan. A CW és a nem komprimált SSB szakaszos üzem, amely
megengedi, hogy egy adott transzformátoron (más korlátokat is figyelembe véve) a legnagyobb teljesítményt vigyük át.
Ekkor jóval nagyobb átviteli veszteséget engedhetünk meg, mint folyamatos üzemben.

A komprimált SSB is szakaszos üzem, de a max. teljesítményt vissza kell venni, mert az adott üzemi szakaszban a
teljesítmény kitöltési tényező nagyobb, mint a normál SSB-nél.

Az FM és a konstans értékű terheléssel járó módok esetén 50%-os periódusokkal számolva az átvihető max. teljesítmény
lényegesen  kisebb kell, hogy legyen, mint az előző két esetben.

A folyamatosan terhelt transzformátornál a legkisebb a megengedett max veszteség, így a megengedhető átvitt max.
teljesítmény.

Mind a négy esetben a megengedett érték a választott keveréknél 30 C°. A megadott hőmérsékletváltozásból a kiválasztott anyag hővezetési koefficiensét, a mag térfogatát, a mag darabszámát figyelembe véve kiszámolható az esetenként megengedhető max. veszteség és az esetenként átvihető max. teljesítmény.

A másik szempont egyszerű; azt jelzi, hogy a kiválasztott keverékű maganyag megengedett vesztesége és az átvihető
teljesítmény a kívánt széles frekvenciasávban állandó - azaz nem változhat. Miden olyan ferrit keverék, amely nem tesz
eleget e feltételnek, alkalmatlan szélessávú teljesítmény-vonaltranszformátor konstrukcióra.

A nagyfrekvenciás mágneses tereknél egyes számításokkal alátámasztott állítások szerint fellép a mágneses szkin-hatás, azaz az erővonalaknak a felület felé törekvő sűrűsödése. A számításokat a  ferritre is elvégezték.
73, dx de Tibi, HA2MN