| | |
| antek | 05.12.2017 22:54:36 |
Grupa: Użytkownik
Posty: 1063 #2492559
Od: 2014-3-2
Ilość edycji wpisu: 1 | W jaki sposób można zmierzyć tłumienie rdzenia ferytowego pracującego w modzie tłumienia zakłóceń typu wspólnego dla konkretnej częstotliwości? Chodzi o rdzeń EMI zakładany na kabel zasilający lub sygnałowy. Nie mam pojęcia jak to zrobić. Czy jak są założone dwa takie rdzenie jeden za drugim to tłumienie podane w dB się sumuje? Niektóre katalogi podają tłumienie w omach jak to interpretować przy dwóch rdzeniach? Może mi ktoś pomóc w tym temacie?
_________________
Kod Q - nie mów do mnie kotku HAMie jeden! |
| | |
| Electra | 27.12.2024 11:27:24 |
 |
|
| | |
| ante1000 | 05.12.2017 23:35:03 |
Grupa: Użytkownik
QTH: Kraków
Posty: 342 #2492574
Od: 2016-1-20
| Witaj
Chodzi raczej o stratność a nie tłumienie. Nawijasz parę zwoi i podłączasz do analizatora (VNA). Dla danej częstotliwości (chodzi o te które Cię interesują) odczytujesz składową rezystancyjną i reaktancyjną. Składowa rezystancyjna to ta która odpowiedzialna jest za straty i nagrzewanie się rdzenia. Dla transformatorów powinna być jak najmniejsza (dla KF materiały od Amidona rdzenie proszkowe oraz ferryty 61, 64, 43 itp). Ale dla symetryzatorów (balunów) - powinna być jak największa (materiały o wysokiej przenikalności, takie jak do EMI).
Są też dla różnych ferrytów dostępne w sieci wykresy z przenikalnością magnetyczną rozbitą na u' i u" (tangens strat), co dostarcza w praktyce tych samych informacji, bo indukcyjność cewki na rdzeniu ferromagnetycznym jest wprost proporcjonalna do przenikalności względnej rdzenia (sumarycznej - zespolonej).
Do tłumienia prądów wspólnych, czyli prądów asymetrii, należy stosować rdzenie ferrytowe jak największej przenikalności i w praktyce takie właśnie są stosowane w ferrytach zaciskanych na kabel. Mierzyłem, że popularny pojedynczy rdzeń zaciskowy średniej wielkości na kabel 7mm ma indukcyjność około 1 uH, co daje np. przy f=7MHz tylko 44 omy impedancji. Dla wytłumienia prądu asymetrii potrzeba by kilkanaście/kilkadziesiąt rdzeni (zależy jaka jest impedancja linii transmisyjnej w punkcie założenia tych ferrytów) - bo ich impedancje się dodają.
Lepsze rozwiązanie to zastosowanie pierścienia z nawiniętymi kilkunastoma zwojami koncentryka. Indukcyjność będzie o wiele wiele większa, gdyż w tym przypadku będzie rosła z kwadratem liczby zwojów. Na rdzeniu o dużej przenikalności i średnicy kilku centymetrów można uzyskać indukcyjność rzędu 30uH, a łącząc 2 lub 3 rdzenie odpowiednio wyższą. Tym sposobem możemy uzyskać impedancję rzędu 2kom dla 7MHz (co odpowiada 1kom dla 3,5 MHz i 4kom dla 14MHz) co zapewnia doskonałe tłumienie w większości przypadków w praktyce antenowej.
Pozdrawiam, Alex
_________________
|
| | |
| sq5gvy | 06.12.2017 09:34:20 |
Grupa: Użytkownik
QTH: sq5gvy
Posty: 766 #2492628
Od: 2009-3-29
| ante1000 pisze:
Witaj
...
Ale dla symetryzatorów (balunów) - powinna być jak największa (materiały o wysokiej przenikalności, takie jak do EMI).
...
To jest błędne twierdzenie. Wysoka przenikalność jest potrzebna do uzyskania dużej indukcyjności uzwojenia przy niewielkiej ilości zwojów.
Pozdrawiam
Andrzej SQ5GVY |
| | |
| ante1000 | 06.12.2017 10:03:04 |
Grupa: Użytkownik
QTH: Kraków
Posty: 342 #2492631
Od: 2016-1-20
Ilość edycji wpisu: 2 | [quote=sq5gvy]ante1000 pisze:
Witaj
...
Ale dla symetryzatorów (balunów) - powinna być jak największa (materiały o wysokiej przenikalności, takie jak do EMI).
...
To jest błędne twierdzenie. Wysoka przenikalność jest potrzebna do uzyskania dużej indukcyjności uzwojenia przy niewielkiej ilości zwojów.
Pozdrawiam
Andrzej SQ5GVY
Nie, wszystko się zgadza. Przy symetryzatorach (typu choke balun) potrzebujemy dużej indukcyjności w celu uzyskania dobrej izolacji dla prądów asymetrii. Można ją tylko uzyskać na rdzeniach o dużej przenikalności, jak słusznie Kolega pisze, przy niewielkiej ilości zwojów - celem minimalizacji pojemności pasożytniczej uzwojenia. Poza tym ferryty o dużej przenikalności mają duży tangens strat dla KF więc składowa rezystancyjna impedancji dla w.cz. cewki jest wtedy większa niż reaktancyjna, i o to chodzi.
_________________
|
| | |
| SP3ANL | 06.12.2017 14:10:41 |
Grupa: Użytkownik
Posty: 147 #2492713
Od: 2017-5-29
Ilość edycji wpisu: 2 | Temat pomiaru dławików do eliminacji prądu wspólnego już był wałkowany, może z tego coś skorzystasz.
http://sp7pki.iq24.pl/default.asp?grupa=3534&temat=150461
Do tego jest potrzebny analizator antenowy. W skrócie, tam jest przedstawiony pomiar tłumienia między ekranem koncentryka po jednej stronie, a ekranem tego samego koncentryka po drugiej stronie dławika i im większe jest to tłumienie na częstotliwości, która Ciebie interesuje, tym dławik jest lepszy.
|
| | |
| antek | 06.12.2017 18:28:01 |
Grupa: Użytkownik
Posty: 1063 #2492822
Od: 2014-3-2
Ilość edycji wpisu: 1 | Oglądałem zdjęcia pokazujące sposób pomiaru i uważam że są całkowicie nieprawidłowe albowiem brak jest dopasowania impedancji więc vna nie jest w stanie poprawnie zmierzyć w tym wypadku akurat reaktancji. Można spróbować skalibrować VNA do tego druta, a potem zmierzyć S12 po założeniu ferytów ale myślę że to się nie uda. Prąd modu common wszak zamyka się przez pojemność rozproszenia i to trzeba w pomiarze uwzględnić, tak naprawdę tym sposobem mierzymy coś co ma związek z impedancją, ale również jednocześnie mierzymy zjawiska falowe występujące w linii długiej. Temat mnie przerasta a muszę takie pomiary mieć tylko nie wiem jak je poprawnie zaplanować i wykonać.
_________________
Kod Q - nie mów do mnie kotku HAMie jeden! |
| | |
| antek | 06.12.2017 22:04:17 |
Grupa: Użytkownik
Posty: 1063 #2492937
Od: 2014-3-2
Ilość edycji wpisu: 2 | Wpadłem na pomysł dokonania tego pomiaru, proszę o ewentualne wnioski i krytykę, a mianowicie:
1. Umieszczam przewód nad powierzchnią przewodzącą np. aluminiową, która jest płaszczyzną odniesienia, jeden koniec tego przewodu terminuję 50 omami do tejże blachy, drugi koniec dołączam do analizatora. Robię pomiar RL w trybie S11 i tak dobieram wysokość aby uzyskać możliwie mały i płaski wynik RL. Następnie odpinam terminator i podłączam drugi port analizatora i mierzę tłumienie S12 występujące na tej linii i je zapamiętuję.
2. W kroku drugim powtarzam wszystko od początku z tą różnicą, że na linię mam założone feryty. Różnica tłumienia S12 pomiędzy dwoma pomiarami pierwszym i drugim powinna dać mi wynikowe tłumienie ferytów.
Nie jestem tylko pewien czy po założeniu ferytów w ogóle da się dobrać tak odległość linii od płaszczyzny odniesienia, aby dopasowanie było na przyzwoitym poziomie, czyli żeby był RL dostatecznie mały np -15dB.
Nie zadawałbym sobie trudu z tymi pomiarami, niestety muszę porównać sprawność tłumienia dwóch różnych filtrów których parametry nie są znane.
Jeśli ktoś widzi słabe punkty tej metody to chętnie wysłucham krytyki.
_________________
Kod Q - nie mów do mnie kotku HAMie jeden! |
| | |
| ante1000 | 07.12.2017 10:15:32 |
Grupa: Użytkownik
QTH: Kraków
Posty: 342 #2493160
Od: 2016-1-20
| Nie ma potrzeby używania płaszczyzny odniesienia, ponieważ dla zmierzenia izolacji (prądów asymeterii) nie musimy używać dopasowanego odcinka kabla i traktować jako linię długą. Taki ferryt nakładany na kabel traktujemy jak dławik (choke - nawet tak się to nazywa po ang. - choke balun) i wystarczy zmierzyć jego impedancję, najlepiej w rozbiciu na składową rezystancyjną i reaktanycjną o czym już pisałem. Podpina się go bezpośrednio pod analizator, nie potrzeba koncentryka tylko przewlekasz zwykł drut Cu, nie linkę, i odczytujesz na analizatorze R i X. Najlepiej użyć kilku (~5) ferrytów żeby impedancja była wyższa bo pojedynczy ferryt ma zwykle zbyt małą indukcyjność.
W istocie taki symetryzator typu dławik pełni tylko tę rolę, że swoim oporem ogranicza natężenie prądów wspólnych po zewn. stronie ekranu koncentryka. W ogóle dopasowanie do impedancji falowej kabla nie jest istotne (ona dotyczy zjawisk wewnątrz kabla, dla prądów symetrycznych).
Przyjęte przez Ciebie założenia nie są dobre. Jeszcze raz podkreślam - w symetryzatoracyh typu balun choke liczy się indukcyjność / impedancja dławika. Oczywiście też można iść dalej i badać inne parametry: pojemność rozproszoną, rezonanse itd.
_________________
|
| | |
| antek | 07.12.2017 15:59:53 |
Grupa: Użytkownik
Posty: 1063 #2493284
Od: 2014-3-2
Ilość edycji wpisu: 1 | Ante1000 coś chyba nie do końca jest tak, bo do takich pomiarów jak proponujesz to wystarczy zwykły mostek RLC, wg mnie takiego ferytu nie można traktować jak zwykłego elementu wprowadzającego tylko reaktancję indukcyjną. Zjawiska tam zachodzące są znacznie bardziej skomplikowane, taki dławik musi być elementem stratnym, sama indukcyjność to za mało. Poza tym tłumienie takiego dławika nie jest funkcją liniową względem częstotliwości.
_________________
Kod Q - nie mów do mnie kotku HAMie jeden! |
| | |
| ante1000 | 07.12.2017 18:14:51 |
Grupa: Użytkownik
QTH: Kraków
Posty: 342 #2493315
Od: 2016-1-20
Ilość edycji wpisu: 1 | Przecież pisałem że trzeba zmierzyć impedancję zespoloną czyli R i X. I właśnie, tak jak piszesz, ta składowa rezystancyjna, odpowiedzialna za straty w ferrycie, jest ważna w przypadku dławików. Chodzi o to bowiem żeby prąd asymetrii wytracił się na jego oporze, a nawet więcej - żeby ten prąd był jak najmniejszy (czyli potrzebujemy bardzo dużą rezystancję - i stąd stosowanie materiałów o wysokim współczynniku przenikalności - >1000 dla KF).
Przyzwoity analizator antenowy pokazuje właśnie impedancję badanego obwodu w rozbiciu na R i X, więc jest w tym lepszy od zwykłego mostka RLC.
Jeśli chodzi o częstotliwość, to oczywiście wyniki R i X będą od niej zależne. Zasadniczo R (czyli składowa odpowiedzialna za straty) rośnie wraz z F. Z tego powodu ferryty nie nadają się na transformatory dla wyższych częstotliwości, trzeba stosować rdzenie proszkowe (iron powder).
Ale akurat przy dławikach jest to pożądane.
Zobacz sobie tę tabelę - masz w niej podane tangensy strat i zastosowanie popularnych ferrytów w funkcji częstotliwości.
http://www.amidoncorp.com/product_images/specifications/2-03.pdf
_________________
|
| | |
| antek | 07.12.2017 21:11:00 |
Grupa: Użytkownik
Posty: 1063 #2493372
Od: 2014-3-2
Ilość edycji wpisu: 1 | Zrobię pomiar Twoją metodą i moją ciekawe jakie będą wyniki czy będą porównywalne. Nie jestem pewien czy mój analizator nie robi pomiarów R i X tylko w wersji jednoportowej jako S11 lub S22, muszę to sprawdzić.
_________________
Kod Q - nie mów do mnie kotku HAMie jeden! |
| | |
| Electra | 27.12.2024 11:27:24 |
|
|
| | |
| ante1000 | 07.12.2017 23:36:51 |
Grupa: Użytkownik
QTH: Kraków
Posty: 342 #2493410
Od: 2016-1-20
| Pomiary na pewno potwierdzą teorię. Sam mierzyłem ferryty analizatorem MFJ i było to bardzo pouczające.
Generalnie powinieneś otrzymać krzywe impedancji w funkcji F podobne do pierwszego wykresu poniżej (dotyczy to popularnego ferrytu "43"):
http://www.amidoncorp.com/product_images/specifications/2-48.pdf
Co prawda podana jest tam przenikalność µ i tangens strat, a nie indukcyjność i impedancja, ale wykresy impedancji są podobne, bo są to wszystko trzy proporcjonalne do siebie wielkości.
"µi" odpowiada składowej reaktancyjnej X, a "tan δ,/µi" składowej rezystancyjnej R (dla w.cz. oczywiście).
_________________
|
| | |
| sq5gvy | 08.12.2017 07:07:35 |
Grupa: Użytkownik
QTH: sq5gvy
Posty: 766 #2493457
Od: 2009-3-29
Ilość edycji wpisu: 1 | ante1000 pisze:
Jeśli chodzi o częstotliwość, to oczywiście wyniki R i X będą od niej zależne. Zasadniczo R (czyli składowa odpowiedzialna za straty) rośnie wraz z F. Z tego powodu ferryty nie nadają się na transformatory dla wyższych częstotliwości, trzeba stosować rdzenie proszkowe (iron powder).
Ale akurat przy dławikach jest to pożądane.
Możesz uzasadnić twierdzenie że w dławikach pożądana jest większa wartość R (rezystancji strat)?
Pozdrawiam
Andrzej SQ5GVY |
| | |
| ante1000 | 08.12.2017 12:08:01 |
Grupa: Użytkownik
QTH: Kraków
Posty: 342 #2493554
Od: 2016-1-20
| sq5gvy pisze: ante1000 pisze:
Jeśli chodzi o częstotliwość, to oczywiście wyniki R i X będą od niej zależne. Zasadniczo R (czyli składowa odpowiedzialna za straty) rośnie wraz z F. Z tego powodu ferryty nie nadają się na transformatory dla wyższych częstotliwości, trzeba stosować rdzenie proszkowe (iron powder).
Ale akurat przy dławikach jest to pożądane.
Możesz uzasadnić twierdzenie że w dławikach pożądana jest większa wartość R (rezystancji strat)?
Pozdrawiam
Andrzej SQ5GVY
Chodzi o uzyskanie jak największej izolacji, co sprowadza się do maksymalizacji wartości impedancji. To jest chyba jasne, bo I=U/Z. W przypadku dławików wykonanych z użyciem ferromagnetyków impedancja Z ma charakter zespolony (R+X). Korzystne jest gdy składowa R jest wysoka w stosunku do X ponieważ wtedy dławik posiada pożądaną impedancję w szerokim zakresie częstotliwości i nie zachodzi tak silnie zjawisko niepożądanych rezonansów. Stosując rdzenie o wysokiej przenikalności możemy uzyskać bardzo duże indukcyjności, i co za tym idzie impedancję, z dominującą składową R. Przy wysokiej impedancji możliwe jest znaczne ograniczenie, wręcz zablokowanie, przepływu niepożądanych prądów. Ma to tę dodatkową zaletę że mały prąd odpowiada małym stratom, czyli słabemu nagrzewaniu się rdzenia. Wtedy taki dławik działa tak jak opornik o wysokiej rezystancji - nie grzeje się bo prawie nic przez niego nie płynie. Natomiast baluny i dławiki na ferrycie błędnie zaprojektowane lub wadliwie wykonane, posiadające zbyt małą impedancję, cechują się niepożądanym nagrzewaniem, z uwagi na zbyt duży prąd w.cz. który "przepuszczają" (część energii wytraca się w rdzeniu ferrytowym wskutek prądów wirowych powodując nagrzewanie lub wręcz zniszczenie rdzenia).
Stosowanie dławików powietrznych, bez rdzenia ferrytowego, czyli czysto reaktancyjnych (gdy dominuje X) też jest możliwe, ale charakter ich pracy będzie wąskopasmowy (rezonanse, pojemności rozproszone...) Trudno uzyskać wysoką impedancję, tak jak na ferrycie o wysokiej µ - taki dławik nie będzie skuteczny. Zaletą z kolei jest to, że nie następuje praktycznie nagrzewanie się (tylko to które wynika z oporności omowej przewodu). W praktyce żywa się ich raczej do budowy pułapek strojonych na określoną częstotliwość no i oczywiście różnych obwodów LC.
Dlatego w praktyce dławiki EMI/RFI wykonuje się z ferrytów o bardzo wysokiej przenikalności, które co do zasady mają wysoki tangens strat.
Poza tym, wystarcza wtedy mniejsza liczba zwojów dla uzyskania odpowiedniej indukcyjności (a więc mniejsza rezystancja dla prądu stałego, mniejsza pojemność pasożytnicza itd.), niż przy dławiku powietrznym lub wykonanym na rdzeniu ferrytowym o niskiej przenikalności.
_________________
|
| | |
| sq5gvy | 11.12.2017 07:09:54 |
Grupa: Użytkownik
QTH: sq5gvy
Posty: 766 #2494394
Od: 2009-3-29
| Ok. Jest to jakieś uzasadnienie. Choć uważam że tłumienie prądu powinni być realizowane przez reaktancję a nie rezystancję. W takiej sytuacji zmniejszamy ryzyko przegrzania baluna i utraty własności jego rdzenia. W przypadku balunów pracujących wąskopasmowo wręcz pożądane jest uzyskanie rezonansu bo to dodatkowo podnosi impedancję i tłumi przepływ prądu comon mode.
Pozdrawiam
Andrzej SQ5GVY |
| | |
| SP6LTD | 02.01.2018 21:52:07 |
Grupa: Użytkownik
QTH: JO81LC
Posty: 56 #2501496
Od: 2017-7-7
| sq5gvy pisze:
Ok. Jest to jakieś uzasadnienie. Choć uważam że tłumienie prądu powinni być realizowane przez reaktancję a nie rezystancję. W takiej sytuacji zmniejszamy ryzyko przegrzania baluna i utraty własności jego rdzenia....
Nie ma takiego zagrożenia dla dławika tłumiącego "common mode". Przynajmniej w normalnych warunkach, bo niby skąd miałaby powstać ogromna asymetria prądów. Twoje obawy są zupełnie nieuzasadnione.
|
| | |
| Electra | 27.12.2024 11:27:24 |
|
|
FILMY VIDEO 
