Forum: HF, Funk und Felder Größe Ringkern für HF-Trafo


von Matthias K. (kannichauch)


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Hallo

Leider habe ich z.Z. keine große Neigung, mich mit der Theorie von 
Ringkernen zu beschäftigen.
Deswegen möchte ich ein paar Fragen stellen, die erfahrene Elektroniker 
oder Amateurfunker möglicherweise schnell und ohne große Rechnungen 
beantworten können.
(Bitte bestätigen oder verneinen, bzw. Kommentar erwünscht)

Es gibt Ringkerne, die für Frequenzen von 1 bis 30 MHz angeboten werden.
Die Anwendung ist Transformation von HF in einer Gegentaktendstufe auf 
50 Ohm.(3 mal Windungen)

Ein solcher Ringkern darf angeblich nicht in die Sättigung geraten und 
muss deshalb groß genug sein(?)
Für 100W Leistung habe ich so ein Teil von ca. 50mm D vorgesehen:

Amidon Ringkern gelb
AL-Wert 100 µH/100Wdg
Frequenz max. 50 MHz
Maße
Øaußen 50,8 mm
Øinnen 31,8 mm
Höhe 14,0 mm


Für eine Zwischenstufe und die Eingangsstufe habe ich etwa der Leistung 
entsprechend kleinere Typen vorgesehen.
Lieg ich damit in etwa richtig? Genug Platz ist da.
Was passiert, wenn ein Ringkern an der Stelle zu klein ist?

Vielen Dank für Hinweise.

Mfg
Matthias

von Hans (Gast)


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>Amidon Ringkern gelb
für Trafo ungeeignet

besser
Ferrit Kerne  61 oder 43 er Material

für Endstufen gibts einige App Notes, da ist alles erforderliche 
beschrieben

von Thomas (Gast)


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Hallo Matthias,

die gelben Ringkerne habe ich bis jetzt nur in den Tiefpassfiltern am 
Ausgang von PA's gesehen. Insofern möchte ich Hans mit dem 43er/61er 
Material (die sind dann glaube ich schwarz) beipflichten.

Schau Dir mal den kleinen Ringkernrechner an:

http://z37.vfdb.org/dl5swb-ringkernrechner/

Damit kann man ganz gut errechnen, wann der Kern überlastet ist.

73 de DG0OFZ

von Falk B. (falk)


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von Heinz Wäscher (Gast)


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Matthias K.(DO4MKA) schrieb:
> Es gibt Ringkerne, die für Frequenzen von 1 bis 30 MHz angeboten werden.
> Die Anwendung ist Transformation von HF in einer Gegentaktendstufe auf
> 50 Ohm.(3 mal Windungen)

Die von dir genannten Ringkerne ( gelb oder rot) sind Eisenpulverkerne 
der Fa Micrometals, die von Amidon vertrieben werden. Eisenpulver 
bestehen aus aus besonders reinem Carbonyleisenpulver, das unter hohem 
Druck kalt gepreßt wird. Die Permeabilität reichen bis ca 
35μEisenpulverkerne, haben also eine verhältnismäßig geringe 
Permeabilität. Sie sind dafür aber sehr verlustarm. Man kann 
Eisenpulverkerne schwerlich in die Sättigung bekommen. Vorher gehen sie 
anderweitig kaputt. Sie eignen sich vornehmlich für selektive 
Anwendungen, wo es auf hohe Güte ankommt.

Wegen der geringen Permeablilität sind sie für Breitbandübertrager 
weniger geeignet. Hier nimmt man besser Ferritmaterialien.
Ferritringkerne gibte es überwiegend aus zwei unterschiedlichen 
Ferritmaterialien:

- Mangan-Zink Ferrite, diese haben hohe Permeabilitäten bis zu 5000μ. 
Bei hohen Frequenzen größere Verluste.
Beispiele für MnZn Ferritmaterialien
Fair Rite/Amidon #77 , μ = 2000
Siemens/TDK-EPCOS N30, μ = 4500

- Nickel-Zink Ferrit, Permeabilität bis zu 1500μ.

Beispiele für NiZn Ferritmaterialien
FairRite/Amidon #33 , μ = 600
FairRite/Amidon #43 , μ = 800
FairRite/Amidon #61 , μ = 125
Ferroxcube 4C65, μ = 125
Würth 4W620, μ = 620

Bei Ferriten ist darauf zu achten, dass keine Sättigung auftritt. Je 
höher die Anfangspermeabilität, desto leichter ist der Kern gesättigt.

Grüße

von W.S. (Gast)


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Matthias K.(DO4MKA) schrieb:
> Leider habe ich z.Z. keine große Neigung, mich mit der Theorie von
> Ringkernen zu beschäftigen.
> Deswegen möchte ich ein paar Fragen stellen..

Aber anwenden willst du sie, ja?
Hast du wenigstens einen Wobbler bis ca. 30 MHz? (zu neudeutsch 
"Netzwerkanalysator")

Wenn ja, dann bau dir aus deinen Testobjekten einen 1:1 Trafo und wobble 
ihn mal durch mit dem Analysator auf linear gestellt. Also links 1..3 
Windungen, rechts dasselbe und beide räumlich schön getrennt (also NICHT 
wie man es normalerweise macht)
Dann siehst du, wieviel bei welcher Frequenz noch durchkommt. Das ist 
recht eindrucksvoll, glaub's mir. Gar manche lang gehegten Ringkerne aus 
meiner Bastelkiste haben sich so als Kandidaten für die Tonne erwiesen.

W.S.

von Sascha (Gast)


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Hallo,
und dann probier mal einen Doppellochkern.
Damit bauen die Meisten ihre PA.

Gruß Sascha

von Heinz Wäscher (Gast)


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Sascha schrieb:
> und dann probier mal einen Doppellochkern.

Für eine Doppellochkern ( = 2 Ringkerne aufgeklappt ) gilt das Gleiche, 
was auch für Ringkerne bereits gesagt wurde.

Für HF-PAs gibt es im Web zig Bauanleitungen mit detaillierten 
Baubeschreibungen der Übertrager und des zu verwendenden Kernmaterials.

viel Glück

von Matthias K. (kannichauch)


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Das mit den Bauanleitungen aus dem Netz wurde mir schon mal geraten und 
ich fand auch Schaltungen dazu.
Zum Beispiel eine Gegentaktendstufe mit 2 * MRF455.
Allerdings bin bei diesem Thema stärker skeptisch.
Da sitzt in der Schaltung ein absolut mini Doppellochkern als 
Ausgangsübertrager drin. Außerdem wird der Ruhestrom nicht separat 
eingestellt, nur über U-BE und für beide gleich, und der einzelne Strom 
wird auch nicht überwacht.
Allerdings hab ich damit schon mal eine praktikable Grundlage und die 
Wicklungsverhältnisse kann ich nehmen.

Aber wie dem auch sei, der eine Link mit dem Ringkernrechner führt gut 
in das Thema ein und so werde ich dann wohl doch noch was dazu lernen. 
Deswegen 1 Punkt.

So wie ich das jetzt mit dem gelbem Ringkern verstanden habe, ist der 
gelbe gar nicht so schlecht, nur muß man reichlich viele Windungen 
wickeln usw., weswegen man dann lieber anderes Material nimmt.

Eventuell werde ich mit mini KFZ-Relais Spulen, Spulenabgriffe und 
Kondensatoren umschalten, damit verschiedene Frequenzen bedient werden 
können.(Kurzwelle, E-Lizens). Was ich breitbandig mache und was 
resonant, muss ich mir auch noch überlegen, bzw. ausprobieren.

Eine 5mm dicke Aluplatte 100**200 soll 2 PC KühlerLüfter und auf der 
anderen Seite Leistungstransistoren für KW, 2m und 70cm aufnehmen.
Habe gestern und heute u.a, je 2 MRF455 und RD60Huf1 bekommen.
Ein transportabler Kasten für zuhause und im Auto.
Als erstes werde ich aber eine Antenne und ein mini swr-meter für ein 
Pofung/Baofeng Gerät bauen.

So ein spektrales Analysatorgerät habe ich leider nicht. Ich habe 
stattdessen vor, mein Konstrukt für die einzelnen Frequenzen an 50 Ohm 
zu testen, also Leistungsmessung und dann Oberwellenunterdrückung über 
die Ausgangskurve und die Konstruktion von Filtern.
Ein Problem dabei ist auch, rauszufinden, wieviel Aufwand für 
Tiefpassfilter getrieben werden muss, damit eine Endstufe dem jetzigen 
technischem Stand entspricht.
Kaufen find ich da Sch.. , weil z.B. für nur eine Frequenz ein 
Filter(größeres Teil) angeboten wird und schätzungsweise 80€ sind dann 
dafür flöten.

MfG
Matthias

von Thomas (Gast)


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Hallo Matthias,

der Empfehlung von W.S., einen Netzwerkanalysator (oder auch 
"Netzwerktester", "NWT" o.ä.) zu nutzen, möchte ich zustimmen. Ich habe 
hier auch so ein Gerät und finde es unschätzbar für die Vermessung von 
PA-Ausgangsfiltern, Übertragern u.ä.

Desweiteren lege ich Dir einen Spektrumanalysator zum Überprüfen der 
"Nebenaussendungen" (ugs. auch "Oberwellen" genannt) nahe. Alternativ 
geht für sowas auch ein preiswerterer SDR-RX.
Gerade Transistorendstufen sind für ihren recht hohen Oberwellenanteil 
bekannt. Entsprechend hohen Aufwand muß man bei den Ausgangsfiltern 
treiben.

Noch etwas zur ursprünglichen Frage:
Such bitte mal im Netz nach der Motorola Application Note AN749 
"BROADBAND TRANSFORMERS AND POWER COMBINING TECHNIQUES FOR RF" von Helge 
Granberg. Dort wird ganz gut (in Englisch) erklärt, wie man breitbandige 
Übertrager für PAs baut.

73 de DG0OFZ

von hf (Gast)


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von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Hallo Matthias,

erstmal Glückwunsch zum Rufzeichen!  Früher™, als die weltweite
Vernetzung noch nicht so fortgeschritten war, bekam man das ja gleich
nach bestandener Prüfung, sofern man sich mit einem aus dem Block
begnügt hat, der in der jeweiligen Außenstelle lokal vergeben werden
konnte.  Heute, im Zeitalter globaler Datenbanken und Latenzzeiten
im Bereich von Millisekunden (und horrender Kosten der Behörde) dauert
es ja offenbar schon ein Weilchen, bis man das endlich bekommt …

Matthias K.(DO4MKA) schrieb:
> Eventuell werde ich mit mini KFZ-Relais Spulen,

Das ist nix für HF, sowas kannst du bestenfalls noch für NF nehmen
(aber auch da müsste man es auf einen Ferritkern wickeln).  Zu dünner
Draht → zu hohe Verluste selbst auf Kurzwelle, zu viel Eigenkapazität.

Thomas schrieb:
> Desweiteren lege ich Dir einen Spektrumanalysator zum Überprüfen der
> "Nebenaussendungen" (ugs. auch "Oberwellen" genannt) nahe.

Matthias, da du sowas vermutlich (noch) nicht hast: ich kenne einen OM
nahe Salzgitter.  Falls dir der Weg dahin nicht zu weit ist, ich denke,
dass er gewillt sein könnte, nach Absprache auch mal so einen Aufbau
zu vermessen.  Falls du das zu gegebener Zeit nutzen möchtest, schreib
mir 'ne Mail.

von Matthias K. (kannichauch)


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> Matthias K.(DO4MKA) schrieb:
>> Eventuell werde ich mit mini KFZ-Relais Spulen,
>
> Das ist nix für HF, sowas kannst du bestenfalls noch für NF nehmen

Da hat sich wohl ein Schreibfehler eingeschlichen. Ein Komma zu wenig. 
Ich hab KFZ Relais als Umschalter für C´s, L´s Filter usw. in Betracht 
gezogen.
Inzwischen bin ich dazu gekommen, einen mechanischen Umschalter selbst 
zu bauen. So ala Drehschalter mit Nockenwelle.

>> Desweiteren lege ich Dir einen Spektrumanalysator zum Überprüfen der
>> "Nebenaussendungen" (ugs. auch "Oberwellen" genannt) nahe.
>
> Matthias, da du sowas vermutlich (noch) nicht hast: ich kenne einen OM
> nahe Salzgitter.  Falls dir der Weg dahin nicht zu weit ist, ich denke,
> dass er gewillt sein könnte, nach Absprache auch mal so einen Aufbau
> zu vermessen.  Falls du das zu gegebener Zeit nutzen möchtest, schreib
> mir 'ne Mail.

Sehr aufmerksam. Aber erstmal ist es nicht soweit.
MfG

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Matthias K.(DO4MKA) schrieb:
> Da hat sich wohl ein Schreibfehler eingeschlichen.

Nein, ich habe es falsch gelesen.  Ich habe unterstellt, dass da ein
Bindestrich („Mini-Kfz-Relais-Spulen“) gefehlt hätte.

OK, mit Relais umzuschalten geht problemlos.  Wenn du dir größere
Projekte für Antennenkoppler ansiehst, macht man das dort auch so.
Allerdings keine Kfz-Relais, sondern ganz normale, da ist der
Eigenenergieverbrauch der Wicklung meist besser.

Nockenschalter geht natürlich auch, wenn die Umschaltung nicht von
Ferne (oder einen Controller etc.) gesteuert werden soll.

von Hans (Gast)


Angehängte Dateien:

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>>Habe gestern und heute u.a, je 2 MRF455 und RD60Huf1 bekommen.

halte dich besser direkt an die Motorola App Note
das erhöht die Überlebenschancen der Transistoren

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