<<

Trafo experimenten met Laird 28B1020-100 ferriet cores : Mauser
pa0nhc 20160310


De impedantie van één over een geleider geschoven 28B1020-100 kern

Deze grote ferriet pijpjes worden succesvol in HFvermogen tranmissielijn-trafo's in kW KG-FET eindtrappen toegepast http://www.w6pql.com/hf/amp-assembly.htm .
Ik vroeg me af, of hiermee een nieuwe 3-banden transformator voor mijn loop antenne gemaakt kon worden http://www.pa0nhc.nl/TXloop_40-80m/index.htm .

    Proeven:
1. Een resonantie test met een spoel van 1 tot 5 windingen en een parallel afstem condensator van 100pF mislukte volledig. De met de winding uitlopers gekoppelde GDO gaf geen enkele reactie tussen 1,5 MHz en 30MHz. Het kern materiaal lijkt me daarom ongeschikt voor resonante circuits boven 1,5MHz.

2. Een transformator met gescheiden primaire- en secundaire wikkelingen mislukte ook. Bij 1,7 MHz was de SWR reeds 1:1,5 , en bij hogere frequenties liep die snel op. Het kernmateriaal kan boven 1MHz dus geen energie via magnetische koppeling van de primaire naar een secundaire wikkeling overdragen.


De twee geteste trafos en (beneden) een mantelstromen smoorspoel.

3 (links). Een (transmissielijn) transformator met getwiste (maximaal gekoppelde) primaire en secundaire draden, 5x door het gat, voldeed prima (oranje=pri, rood=sec). Op 3,5MHz is de berekende reactantie per wikkeling 900 Ohm. De SWR was met 100W output, afgelezen op de TS570D, een fraaie 1:1.0  tussen 1,71MHz en 14,5MHz. Boven 15MHz liep de SWR langzaam op.

4 (rechts). Een transformator bewikkeld met 4mm2 rood/zwart luidsprekersnoer voldeed eveneens prima. Het snoer paste ongetwist (dus plat op elkaar) 3x door de gaten. De verschillen in kleuren maken het makkelijk om de trafo aan te sluiten. Zwart=pri, rood=sec.
Per pri en sec. is de reactantie te berekenen op 3,5MHz (32x2x36) = 650Ohm. Ruim voldoende voor een 50 Ohm belasting.
De SWR was met 100W output, afgelezen op de TS570D tussen 1,71MHz en 15MHz een perfecte 1:1,0 , daarboven langzaam oplopend.
Het bleek hier belangrijk, om boven 14MHz de SWR zo laag mogelijk te houden, eventuele langere uitlopers van pri en sec ieder te twisten .Houd de uitlopers daarom zo kort mogelijk.

    Maximale stroom.
Van 3-aderig netsnoer 3x0,75mm2 (3x1mm dia), wordt bij 230V~ opgegeven dat het maximale vermogen 1300W is. De maximale stroomsterkte is dus 5,65A. Men rekent kennelijk met een stroom dichtheid van 7A/mm2. Bij 50Ohm belasting kan het maximale vermogen berekend worden als 1,6kW.

    Warmte verliezen in de kernen.
MIX28 (Ui=650) : Tc >= 140C, lossfactor 500.
MIX61 (Ui=125) : Tc>=  350C, lossfactor   30.
Ferriet materialen worden in bedrijf meer of minder sterk verhit, onder andere  afhankelijk van hun grote of kleine  "verliesfactor".
Boven de curie temp. (Tc) verliest het materiaal (soms blijvend) zijn originele eigenschappen. De zelfinductie van de erop gewikkelde spoel(en) vermindert dan sterk.
Getest op 1,71MHz en 14,350MHz werd, na 5 minuten 100W continue, de gebruikte 50Ohm dummyload loeiheet : 80C. Een teken dat energie effectief werd overgedragen. Temperaturen aan trafo4 (MIX28 kernen) werden gemeten met een infrarood thermometer. De ferriet kernen waren in die tijd slechts 15C opgewarmd van 23C tot 38C. Na 5 min. continue 400W RTTY  zou de kern temperatuur 83C kunnen bedragen. Heet maar toelaatbaar aangezien de curietemperatuur van de meeste ferriet materialen boven de 140C bedraagt. De winding isolatie moet hier tegen kunnen.

Als aan bv. de secundaire hoge spanningen op kunnen treden, is aan te raden om daar draad met dikkere isolatie te gebruiken. Bij voorbeeld de binnenader+isolatie van 50 Ohm (teflon) coax. Verwijder daarvan de buiten isolatie+afscherming.

Een idee voor een trafo voor een 3-band 10m omtrek loop antenne.

Ontwerp van een 3-banden aanpas trafo, met twee Laird 28B1020-100 ferrite cores. De secundaire wordt aangesloten tussen één loop einde en één zijde van de afstem condensator. Er is Teflon isolatie gebruikt ivm. de mogelijk hoge spanningen en temperaturen. De loop is geïsoleerd opgesteld. R1 t/m R5 (5x220kOhm) leiden mogelijke statische elektriciteit van de loop naar massa.
Als primaire wordt de mantel van 2,5mm Teflon coax gebruikt. Als secundaire de centrale geleider van 5mm Teflon coax zonder afscherming.

Wordt vervolgd.