BalUn 1:9 richtig gewickelt?

Lbr Clemens,

so auf die Schnelle habe ich Probleme mit deinem Balunmodell.

Ich muß aber jetzt schnell in die Falle, da ich morgen früh raus und bis Freitagabend verreisen muß.

OK?

73

Hallo Hajo,

schau Dir einfach mal die Querinduktivität an,die über dem 50Ohm-Eingang liegt.
Da die beiden Teilwicklungen auf separaten Kernen sind,"wissen sie von einander
nichts",also bilden sie die Gesamt-Querinduktivität,über die von der
Quelle gegen Masse Strom fließen MUSS,egal ob der 200Ohm-Ausgang
offen oder belastet ist.
Und das ist Magnetisierungsstrom.

Bist die Tage und
73
Clemens

Lbr Clemens,

bin heute gerade wieder zurückgekommen.

Auf der von dir zuletzt angegebenen Webadresse habe ich leider keine zu unserem Problem passende Erklärung gefunden.

Aber wenn Du die Belastung des Übertrager-Ausgangs so frei siehst, daß der Ausgang offen sein darf oder irgendiwie "belastet", dann sind die Ströme in den beiden Teil-Strombaluns natürlich zumeist unterschiedlich.

Wenn allerdings die Übertragung wie gemessen von 50 Ohm auf 200 Ohm erfolgt, dann müßten die Ströme in den beiden aufeinander gestockten Strombaluns aber gleich sein. Auch allgemein, solange Eingangs- und Ausgangswiderstand sich wie 1:4 verhalten UND DER BLINDWIDERSTAND JEDER TEILWICKLUNG DES BALUNS FÜR DIESEN FALL AUSREICHEND HOCH IST, dann dürften die Ströme in beiden aufeinander gestockten Strombaluns ebenfalls gleich sein. Denn das Übersetzungsverhältnis 1:4 bedeutet, daß die Ströme sich am Eingang aufteilen und am Ausgang beider Stromwandlerteile halb so groß sind. Das paßt dann zum viermal so hohen Widerstand. Und durch die Reihenschaltung beider Ausgänge der Strombaluns ergibt sich auch die doppelte Ausgangsspannung, was ebenfalls der Widerstandstransformation von 1:4 entspricht.

Daraus folgert andererseits, daß der angegebene Übertrager bei anderen Übersetzungsverhältnissen als 1:4 und, da auf 80 m der Blindwiderstand einer Teilwicklung nur 600 Ohm beträgt (man errechnet aus der Bauanleitung eine Induiktivität von 27 uH), der Übertrager auf diesem Band bei hochohmigeren Belastungen als spätestens ~600 Ohm nicht mehr wie vorgesehen arbeitet, der Kern dann magnetisiert wird und seine Verluste zum Tragen kommen. Für die höheren Bänder sähe es zunehmend günstiger aus.

Ich kann mich aber in der nächsten Zeit nicht damit befassen, muß bei mir erst einmal andere Dinge aufarbeiten.

OK?

73

Hallo Hajo,

die Webseite war nur gedacht um auf das gleiche Schaltbild Bezug nehmen
zu können (Beschriftung der Wicklungen).

Wenn Du mal wieder Zeit hast,schau Dir doch gelegentlich einfach mal die nachfolgenden Meßergebnisse an.
Zwei "850er" (wie Amidon #43) Ringkerne mit je 8Wdg. einer 110Ohm Leitung,
zu einem 1:4 Guanella verschaltet, jede Wicklung hat etwa 30µH.
Mit einem 200Ohm Widerstand (Poti) wurde eine Rückflußdämpfung
von mindestens 30dB von 3-30MHz eingestellt (Bild).
Ein Kern ist zusätzlich mit 8Wdg. einer Koppelwicklung (rot) versehen,
um evtl. Kernfluß nachzuweisen.
Hierzu dient ein hochohmiger HF-Tastkopf an einem R&S URV (erdfrei).
Desweiteren ist ein Durchgangsmeßkopf zwischen Brücke und Balun
eingeschleift.
In den Balun gehen -6dBm,was man auch am URV, Meßkopf 2, als etwa 0,11V sehen kann (Bild).
An der Koppelwindung werden etwa die Hälfte davon gemessen,0,056V
(Meßkopf1),was auch für den größten Zweifler an vorhandenem
Kernfluß zwingende Beweiskraft haben sollte.
Die Spannung der Koppelwindung ist deshalb die Hälfte derEingangsspanung,weil
die Eingangsspannung,wie schon früher geschrieben,über die beiden in Serie
liegenden Primärwicklungen abfällt,also pro Wicklung die Hälfte,
und die Zahl der Koppelwindungen ist identisch zur einen der beiden
Primärwicklungen,also 1:1.
Vielleicht messe ich später noch einen 1:9 Unun.

HW?
73
Clemens

Hallo nochmal,Hajo,

nun die Ergebnisse für den 1:9 Unun.
Da die Anpssung hier erwartungsgemäß wesentlich schmalbandiger ist,
geht der Sweep von 1-10MHz,ein Return Loss von 30dB wird von etwa 2-10MHz
erreicht.
Es wurden wieder je 8 Wdg. pro Wicklung (3) und für die Koppel-Meß-Spule
gemacht.
Man sieht wieder bei -6dBm die etwa 0,11V am Unun-Eingang (Meßkopf2).
An der Koppelspule liegt dieses Mal diesselbe Spannung an (Meßkopf1).
Der Grund ist,daß hier die volle Eingangsspannung über der Primärwicklung des
Trafos liegt,während beim 1:4 Guanella pro Primärwicklung (auf jedem Kern eine)
die halbe Eingangsspannung lag.
Insofern bestätigt sich meßtechnisch die von mir gemachte Aussage.

Zitat

Ein 1:9 Spartrafo mit einem Kern hat die gleiche Flußdichte wie ein 2-Kern-1:4 Guanella pro Kern, wenn die Gesamtwindungszahl der beiden Teilwicklungen des 1:4 identisch ist zur Windungszahl der Primärwicklung des 1:9 Unun,gleiche Frequenz,gleiche Kerne und gleiche Leistung natürlich vorausgesetzt.

Die Gesamtwindungszahl des1:4 war ja hier im Meßbeispiel DOPPELT so groß
(16Wdg.) als beim 1:9 Unun,ergo halbe Auskoppelmeßspannung,ergo halber Kernfluß.

73
Clemens

Lbr Clemens,

vielen Dank für deine Versuche und deren Beschreibung.

Es liest sich alles logisch, aber trotzdem begreife ich eines nicht:

Wenn Du den Sevick-Übertrager mit dem Poti auf Anpassung justiert hast, dann müssen doch die HF-Ströme in den beiden Teilspulen des gleichen Ringkernes entgegengesetzt fließen. Und deshalb meine ich, daß sich für den Anpaßfall die Magnetisierung des Kernes aufheben muß.

Ich kann ja auch mal andersherum fragen:

Wenn bei dem Sevick-Übertrager im Anpaßzustand (50 Ohm auf 200 Ohm) die Eingangsspannung 0,11 V anzeigt und das HF-Multizet an der Hilfsspule mit ebenfalls 8 Windungen 0,056 V, was passiert, wenn Du die Ausgangsbelastung von 200 Ohm abziehst?

Meiner Meinung nach müßte die angezeigte HF-Spannung an der Hilfsspule bei Anpassung zumindest stark zurückgehen. Oder ist die kapazitve Kopplung der Hilfsspule auf die 110-Ohm-Leitung zu hoch? Mit einer einzigen Windung müßtest Du die Kernmagnetisierung kapazitätsärmer ebenfalls nachweisen können, natürlich nicht maßstabsmäßig der Eingangsspannung zugeordnet.

HW?

Zu dem 1:9-Unun möchte ich nichts sagen, bei dem ist mir klar, daß bei dem der Kern magnetisiert wird.

Sollte unsere Verbindung aus irgenswelchen Gründen abreißen: Meine email-Adresse ist
hajo.brandt.dj1zb@t-online.de

73 Ha-Jo, DJ1ZB

Hallo Hajo,

da ich vermute,daß die Diskussion noch von allgmeinem
Interesse, ist antworte ich hier.
Ich verstehe jetzt Dein "Verständnisproblem".
Dein "Denkfehler",wenn ich das so sagen darf,ist der,daß Du
den Magnetisierungsstrom nicht vom Laststrom trennst.
Es ist exakt wie bei jedem Faraday'schen Trafo:
In der Primärwicklung fließt einerseits der Magnetisierungsstrom.
Dieser ist zum Laststrom um 90° versetzt und wird aussschließlich von der Höhe der Eingangsspannung und dem XL der Spule bestimmt.
Das Magnetfeld dieses Stroms wird durch nichts kompensiert.
Wenn das so wäre,würde doch die Primärwicklung für den Generator einen Kurzschluß darstellen.
Da Leerlauf oder Kurzschluß als Extremfall,oder hohes SWR bei Fehlabschluß
am Ausgang die Eingangsspannung erhöhen oder senken,steigt bzw.
fällt in diesem Falle auch der Magnetisierungsstrom und damit die
*Kern*-Verluste (höhere Kupferverluste bei Kurzschluß sind klar).

Andererseits fließt bei Last auch der Laststrom in der Primärwicklung,
der wie schon gesagt um 90° zum Magnetisierungsstrom versetzt ist, und
DIESER (nur dieser!) wird natürlich vom Magnetfeld der Sekundärwicklung aufgehoben.

Ich werde heute noch den Leerlauffall versus 200Ohm Abschluß
-mit einer Koppelwindung - messen und hier posten.
Gemäß dem oben gesagten lautet mene Prognose:
Bei Leerlauf muß die Meßspannung ANSTEIGEN,und zwar
etwa auf das doppelte.

73
Clemens

Hallo Hajo,

hier die ausstehenden Meßergebnisse
(Fotos jetzt wohl überflüssig):
Mit einer Meßkoppelwindung lagen, unter
sonst identischen Bedingungen wie "weiter oben",
unter 200Ohm Last etwa 7,7mV und unter Leerlauf nicht ganz das Doppelte,
etwa 15mV an.
Innerhalb kleiner Fehlergrenzen (die man sicher auch noch ergründen könnte,
in diesem Zusammenhang aber irrelevant)
paßt also alles sehr gut zusammen.

HW?
73
Clemens

Lbr Clemens,

vielen Dank für deine Ausführungen und Erklärungen.

Aber ich muß gestehen, ich kann mit ihnen vorläufig wenig anfangen, und ich habe auch keinen Anhaltspunkt dafür, welcher Strom denn nun den Kern warm werden läßt und welcher nicht.

Ich möchte erst mal einiges in einem alten Fachbuch über den Begriff des "Faraday-schen Trafos" lesen und werde wohl auch um eigene Versuche nicht herumkommen. Denn diese "Sprachwelt" der Übertrager kenne ich nicht.

Vielleicht komme ich mit meinem Weg dann weiter.

Nix für ungut.

73

Ok Hajo,

ich würde mich freuen,zu gegebener Zeit von Dir zu hören,auch über Deine Versuche.
In dem Trafo Handbuch wirst Du sinngemäß finden,daß der Laststrom
den Trafokern kalt läßt,da er keinen Fluß in ihm erzeugt.
Kernfluß und damit Kernverluste erzeugt nur der Magnetisierungsstrom,
welcher stets vorhanden ist,sobald Spannung angelegt wird.
Und genau so ist es beim 1:4 Guanella oder beim Spartrafo/Autotransformer
oder beim 1:1 Guanella mit mittelpunktgeeredeter Last.

73
Clemens